石油化工企业硫化氢泄漏事故环境风险分析

采用风险预测模型SEVEX,在各种不利气象条件下,对硫磺回收装置酸性气管线泄漏的硫化氢的扩散情况进行了模拟分析.结果表明:风险影响区域不仅与硫化氢泄漏的源强有关,而且与事故状态下的气象条件密切相关,在风速大、不稳定的气象条件下,硫化氢泄漏形成的高浓度区多分布在事故源的近距离处;而在静小风、稳定的气象条件下,高浓度区分布范围较大.据此,可以制定应急计划和撤离方案,减轻事故带来的不良影响.     

氯气事故风险预测评价方法初探

依据区域氯气事故调查的实例研究，求得在不同气象条件下，氯气事故发生的概率。再应用近地面大气污染物扩散模式，预测化工厂液氯钢瓶泄漏事故对周围环境的影响范围及程度，进行环境风险评价。并提出液氯钢瓶外泄事故的防范措施。     

化工厂火灾-泄漏耦合作用下氯气扩散的数值模拟

为研究化工厂火灾和有毒气体耦合作用下的气体扩散规律,采用FDS软件分别对某化工厂氯气泄漏、火灾和火灾-泄漏耦合条件下的氯气泄漏扩散进行了数值模拟,研究了火源功率、氯气泄漏时间等参数对环境温度和氯气浓度分布的影响规律。结果表明:化工厂氯气泄漏条件下,氯气主要在风的作用下沿着地面快速向下风向扩散;火灾条件下,厂房内的温度主要是以火源为中心随着距离的增加逐渐降低;而火灾-泄漏耦合条件下,氯气的泄漏扩散和火灾温度场都会发生显著的变化,一方面火灾产生的高温和热气流会使一部分原本沿着地面扩散的氯气在火源上风向附近向上扩散,同时下风口的火灾对氯气的扩散具有一定的阻隔作用,会减缓氯气向出口处扩散,另一方面泄漏出来的氯气会吸收空气中一部分热量从而降低泄漏口附近的温度。该研究结果可为化工厂危险区域的划分及事故救援提供参考。     

事故性泄漏的有毒气体的风险性评价

针对有毒气体发生事故性泄漏时具有瞬间性的特点,选取适宜的烟团扩散模式,在多种气象条件下,对有毒气体地面浓度的分布状况进行了预测研究.结果表明:有毒气体有害浓度分布区域与泄漏发生后、事故发生时的气象条件有关.     

太原煤化工区有毒气体泄漏环境风险分析

针对太原煤化工区氯气、氨气和光气这3种泄漏风险最高的有毒气体的事故条件,采用非定常的CALPUFF大气扩散模式进行了一整年的事故扩散模拟.获得逐时次事故扩散浓度场并分析3种污染物泄漏的全年平均风险及各季变化.结果定量描述了氯气、氨气和光气的致死浓度、中毒浓度和刺激浓度的全年及各季平均风险范围,并分析了不同有毒气体风险范围的差异及四季变化的原因.     

氯气事故环境影响风险评价

依据区域氯气事故调查的实例研究,求得在不同气象条件下,氯气事故发生的概率。再选择瞬时高架点源烟团扩散模式,对化工厂液氯贮槽爆炸事故对周围环境的影响范围及程度,进行预测。     

不利气象条件下的环境风险评价研究——以芳烃抽提装置为例

环境风险事故发生具有突发性和不确定性,以西北某芳烃抽提装置为例,通过源项分析、AERMOD模型不利气象条件筛选、标准的选取等对环境风险进行预测。确定美国AEGLs为评价标准,应用Risk System模型进行风险预测,预测结果显示敏感点1、敏感点2和敏感点3对应的不利气象条件下最远影响范围分别为474.2,511.7,101.4 m,均小于与芳烃抽提装置之间距离;区域最大浓度不利气象条件下最远影响范围为585.7 m。应用AERMOD模型筛选各个敏感点对应的不利气象条件,做出风险预测并给出影响范围,同时给出区域最大浓度气象条件下污染物浓度分布。     

基于可视化理论的重气泄漏扩散研究

可视化技术是一个新的技术领域,应用可视化技术结合模拟实验平台开展了重质气体泄漏扩散实验。对泄漏源不同间距和泄漏区障碍物工况下多泄漏源同时泄漏时的泄漏扩散过程进行了可视化研究,得到了罐区重气泄漏扩散过程的可视化影像。结果表明:可视化研究较好地展现了罐区重质气体泄漏扩散的全过程;多源泄漏的间距越大,扩散越快,范围越广;泄漏源靠的越近,其中间区域越容易形成重气高浓度区,危害越大;重质气体泄漏扩散至障碍物时,扩散行为会发生变化,在障碍物前后会形成高浓度区,并沿着障碍物壁面慢慢上升直至稀释成中性气体,危险性减小。     

对废液库环境风险评价方法的思考

结合具体实例,按照《建设项目环境风险评价导则》要求,对氨碱法制纯碱过程中产生的废液库进行环境风险评价,针对环境风险的风险识别、源项分析、事故类型确定、后果计算及风险管理措施与评价等方面进行了初步探讨.由于计算事故的泄漏时间及泄漏量时存在不确定性,可根据实际情况分析给出假定事故源强.不同阶段的溃坝概率是不同的,水库初蓄水期的溃坝概率较高.本项目环境风险应急预案的制定必须根据实际情况,应侧重于坝址下游人群安全.建议主要从事故发出预警、群众疏散、抢险与救助以及救援物资的供给等方面进行考虑.     

氯碱厂液氯泄漏事故人员疏散路径优化的数值模拟

以某氯碱厂液氯泄漏为研究对象,采用计算流体力学(CFD)Fluent软件模拟计算得出区域一、区域二、区域三疏散路线中各监测点的氯气扩散实时浓度,并考虑全部泄漏场景的发生概率,通过不同泄漏场景中各位置的氯气实时浓度来评估不同的人员疏散方案,优选出在所有泄漏场景中人员累计中毒风险较小的最优疏散路线。优化结果表明:当某氯碱厂液氯发生泄漏事故时,区域一的第二条路线、区域二的第一条路线和区域三的第二条路线为最优疏散路线。     

污染源对建筑小区影响的数值模拟

采用二维RNG k-ε湍流模型,通过模拟不同位置污染源和建筑物不同规划位置,研究了单栋建筑物和双排多建筑物情况下,污染源对建筑物或建筑群的影响,得到了相应的污染物浓度分布.研究发现:污染物的迁移扩散是由建筑物周围的风速场及湍流扩散系数分布确定的,并且污染物在建筑群中的浓度分布与建筑群中各建筑物的分布位置密切相关.在考虑当地主要气象条件下,通过合理安排建筑群中各建筑物的位置,可以有效地减少建筑群内污染物高浓度的影响区域,避免污染物积聚死角.同时,优化污染源的位置也可以达到减少建筑群内污染物高浓度的影响区域.将污染源放置在高速风道上,其污染范围小,利于污染物迁离小区;反之,污染范围大,不利于污染物迁离.      

基于公众健康的大气环境风险源定量分级方法

目前国内针对化工企业大气环境风险源的突发泄漏事故健康风险分级方法较少.通过设定可信最严重事故场景,计算环境风险源在现有风险管理水平和当地可预期气象条件下的事故影响概率和健康危害,获得健康风险(包括急性暴露风险、死亡风险和综合健康风险)并划分风险源等级,由此建立了一种考虑公众健康的大气环境风险源定量分级方法.将方法应用于太原市某化工企业液氯储罐区健康风险评估,获得了各风向下的事故影响概率、后果和风险玫瑰图,显示风险源的健康风险与周边公众的分布特征密切相关.在可信最严重事故场景下,综合风险最大值为4.88×10-6,特征风向为S风向,风险源等级为极高风险(Ⅰ级).      

辽宁省辽中降水化学特征与边界层流场的相关性

于2007年2月—2008年1月在辽宁省辽中县进行了酸雨观测,获取了辽中站降水中主要化学离子组成,并观测了同期的地面气象条件,结合不同气象流场分析方法,分析降水化学特征与边界层流场的关系. 结果表明:①降水酸碱性与风向有一定关系,偏南风易出现酸性降水,而偏北风易出现碱性降水,降水的酸碱性与850～925 hPa(约700～1 500 m)高度上的风向相关性较强,与近地面风向的相关性不明显;②降水的酸碱性和离子组成与研究区所处天气系统的相对位置关系显著,同是偏北气流,如研究区位于大陆反气旋东部,气流来源于西北地区,Ca2+浓度较高,反之,如位于海洋气旋的西部,由于气流来源于东南海上,故Na+浓度相对较高.      

沙尘天气过程对北京空气质量的影响

利用气象、沙尘暴特种观测以及环境监测等多种资料,对2010年3月19─22日沙尘天气过程的大气结构、沙尘源地和垂直水平输送条件以及北京近地层气象要素、空气质量的变化特征进行了分析. 结果表明:这次强沙尘暴天气过程是由冷空气短波槽快速东移南下、地面冷锋明显发展东移造成的;前期沙尘源地土壤湿度的减小为起沙提供了有利条件,同时低层存在的较强西北气流将从源地卷起的沙尘输送到下游地区;沙尘发生时,20 m气层内风速迅速增大,气层内垂直方向风速梯度也逐渐增大,相对湿度急剧降至20%～30%之间;受这次沙尘天气影响,北京地区ρ(TSP)以及10个区县的ρ(PM10)均迅速增加,空气质量达到重污染.      

京津唐地区臭氧时空分布特征与气象因子的关联性研究

京津唐地区随着经济的快速发展和城市化的不断推进,臭氧污染呈现加重的趋势,深入了解臭氧浓度时空变化特征及其变化驱动机制是采取科学有效防控措施的前提和基础.本研究针对京津唐地区近地面臭氧浓度快速增加的2016年,利用卫星遥感反演数据、地面每小时监测数据及气象观测资料,分析探讨了近地面臭氧浓度时空分布及与温度、压强、蒸发量、...     

地形对日本福岛核事故放射性粒子扩散影响的敏感性研究

利用FLEXPART-WRF粒子扩散模式和Stohl等给出的福岛核事故137Cs排放数据,对日本福岛核事故放射性粒子扩散情况进行了数值模拟和有、无地形的敏感性试验;同时假定核污染物排放源位于日本高崎市的RN38站(36.3°N、139.1°E),对向东开口的V型特殊地形进行了敏感性试验. 福岛核事故数值模拟结果表明:放射性污染物的扩散路径、范围和强度既与天气形势有关,还与地形密切相关,不同天气或不同盛行风向条件下,地形的绕流和抬升作用对核污染物扩散输送态势的影响具有明显差异;在偏东气流影响下,由于地形作用,相比无地形时核污染物扩散偏西1个经度左右,偏高约0.5km. V型特殊地形敏感性试验结果表明:在合适的环流形势下(边界层为偏东风,中、高层为偏西风),由于V型地形的阻挡作用,可形成强烈上升运动区,核污染物主要向上、向东扩散输送,向上可扩散至3.0km以上,向东可扩散至145°E左右;而无地形时核污染物向上、向东影响范围减小,向东扩散至140°E,向上扩散至1.5km,但由于无地形阻挡和偏东风影响,向西扩散范围有所增加. 讨论了天气和地形条件对核电站选址的影响,不同天气形势下地形对核污染物扩散的影响并不相同,因此核电站选址应首先考虑选址地的大气环流背景和常见的天气系统,在此基础上再考虑地形的影响.      

乐山市2016年冬季颗粒物重污染过程与输送路径及潜在源区

对乐山市2016年12月—2017年2月的大气污染特征及气象条件进行研究分析,并结合HYSPLIT（后向轨迹模式）,用聚类方法、PSCF（潜在源贡献因子法）、CWT（浓度权重轨迹分析法）分别模拟了研究期间PM_2.5的主要潜在源区.结果表明:研究期间,乐山市以PM_2.5污染为主.因风速低、无降水、相对湿度高、边界层高度降低等原因,使乐山市发生了一次持续时间较长的重污染过程（2017年1月1—7日）,该过程二次污染物累积特征较为明显;春节期间,因烟花爆竹集中燃放产生的大量污染物使乐山市出现了一次严重污染（2017年1月28日）,ρ（PM_2.5）日均值达358 μg/m3.乐山市复杂的地形引起的热力差异有利于局地环流的生成与发展,山谷风的存在可能是造成夜间乐山市郊区站点ρ（PM_2.5）高于城区站点的主要原因.结合后向轨迹与ρ（PM_2.5）日均值分析发现,来自盆地内部的气流（占比为28.57%）对乐山市空气质量产生的影响最大.乐山市东部边界附近、宜宾市西北部、自贡市南部等地对乐山市PM_2.5的潜在源贡献（WPSCF）在0.96以上,说明这些地区是研究期间影响乐山市ρ（PM_2.5）的重要潜在源区,模型的模拟结果与风向、风速、ρ（PM_2.5）监测值插值结果相符.研究显示,乐山市大气污染过程除了与在不利气象条件下污染物的累积有关外,区域污染物的输送贡献也不容忽视.      

面源长期平均浓度的新算法

利用线源长期平均浓度模式对面源的积分得到了一个用风向、风速和稳定度的联合频率计算大气面源长期平均浓度的新算法。通过对比分析表明,该算法比传统的按16个风向一次浓度的叠加算法简便、快速,且能消除叠加算法夸大16个常规风向附近计算点的浓度而缩小远离常规风向计算点的浓度现象。     

北京山谷风环流特征分析及其对PM2.5浓度的影响

利用北京地区2013~2015年秋冬季各自动站气象要素数据、大气所铁塔资料以及海淀气象站风廓线数据和该地区PM2.5浓度数据,挑选典型个例分析山谷风环流特征及其对PM2.5浓度的影响.经过分析发现,谷风(山风)平均风速为0.55m·s~(-1)(0.31 m·s~(-1)).秋季(冬季)谷风平均持续时间为9h(6h),秋季(冬季)谷风开始时刻为11:00(13:00);秋季(冬季)山风持续时间为13 h(16 h),秋季(冬季)山风开始时刻为21:00(20:00);受北京地区地形等的影响,山谷风转化的风向分界线为东北-西南向,秋季山风前沿压到南二环,冬季山风前沿压到南三环;山、谷风在形成及发展变化的过程中,其厚度有着明显的变化,谷风(山风)秋冬季的平均厚度为700~1 000 m(300~600 m);无论是秋季还是冬季,一天中平均PM2.5浓度开始上升的时刻南部早于北部,秋季PM2.5浓度开始上升的时刻要早于冬季,而开始下降的时刻秋季会晚于冬季.北京地区秋(冬)季空气污染南北差异较大的过渡区处于南二环(南三环),并会随着时间的推移向南移动.秋(冬)季该现象的持续时间为4 h(2h).并且,在研究中发现,PM2.5与山谷风之间可能存在着一定的正负反馈作用.