突发环境事件是指由于人为因素、意外因素、自然灾害或生产安全事故等对环境造成一定影响的事件,由于其发生途径和方式不固定,具有多样性、突然性和偶然性等特点,在实际生产生活中难以有效控制,从而对人类健康和生态环境造成潜在威胁,带来很大的环境影响[1]。近几十年来,随着经济社会的发展,我国环境风险隐患问题突出,各类突发环境污染事件频发。如2013年1月18日,上海某物流有限公司槽罐运输车因向河中违法倾倒油性废物,导致苯乙烯等污染物严重超标,部分水域污染严重[2];2015年8月14日,湖北孝昌市因城市污水管网破裂,导致污水直接进入饮用水备用水源河道,出现大面积死鱼[3];2017年5月15日,河南漯河市某钛白粉厂因操作不当致氯气泄漏,导致周边约57 hm2的农作物被污染[4]。类似的突发环境污染事件频繁发生,在对生态环境造成严重损害的同时,对社会稳定和人体健康也造成一定威胁。严峻的环境风险形势和频发的环境事件成为制约经济发展的重要因素。美国、日本等发达国家于20世纪初开始对突发环境事件应急防范进行研究,欧美等发达国家在应急管理方面已经形成了完善的环境管理体系,如风险评估和政策管理体系、多级联动应急响应系统以及信息交流系统,为突发环境事件应急决策提供依据[5]。与发达国家相比,我国对突发环境事件环境管理的相关研究起步相对较晚。原国家环境保护总局于2002年成立了环境应急与事故调查中心,2005年“松花江”事件推动了我国突发环境事件管理的发展,2006年国务院颁布了《国家突发环境事件应急预案》[6],到目前为止,我国已初步形成了突发环境事件风险应急管理体系[7],但对突发环境事件的防控和治理体系仍有待进一步完善。相关学者以时间序列特征和影响因素为焦点对突发环境事件开展研究[8,9,10],结果发现:1995—2005年我国在对突发环境事件的防控和应急管理方面存在很大的不足,全国每年突发环境事件在1 406~2 411次波动;2006年出现明显的下降趋势(842次);2010年降至418次。该结果得益于2006年《国家突发环境事件应急预案》的出台,同时对突发环境事件管控力度的加强、污染治理投入的增加和风险技术的控制也起到很大的作用。笔者运用统计分析软件,分析2011—2017年我国突发环境事件的基本特征与规律,以期为了解事件发生过程、科学识别环境风险源提供参考依据,同时也为突发环境事件的预防和治理、应急方案的制定和实施提供有效的科学支撑。
1 数据来源与分析方法
历年的突发环境事件次数、人口数和污染排放指标数据来源于2011—2017年的《中国统计年鉴》[11]和《安全与环境学报》中2011—2017年《国内环境事件》,与其他文献关于全国突发环境事件统计的来源一致。依据《国家突发环境事件应急预案》分级标准,按照突发环境事件的紧急性和严重性,将突发环境事件分为特别重大环境事件、重大环境事件、较大环境事件和一般环境事件4类[12]。2011—2017年全国(不包括西藏、香港、澳门和台湾地区)共发生3 203次突发环境事件,应用Origin软件分别从发展趋势、空间分布、受体类型、污染因子、污染原因及行业特征6个方面对3 203次突发环境事件进行整理分析,进而以突发环境事件、污染原因、污染源、environmental accidents、environmental management和spatial distribution等关键词在中国知网、Web of Science和Elsevier Science Direct数据库检索相关中英文文献,用以对我国突发环境事件的特征规律进行分析。
2 结果与讨论
2.1 突发环境事件发展趋势
2011—2017年全国各类突发环境事件发生次数变化趋势如图1所示。由图1可知,2011—2017年全国突发环境事件发生次数总体呈下降趋势,其中2013年出现峰值(712次),2014年则大幅下降,2015—2017年呈平缓下降趋势。2011—2017年全国不同级别突发环境事件发生次数占比如图2所示。由图2可知,2011—2017年未发生特别重大环境事件,发生一般环境事件共3 059次,占突发环境事件发生次数的95.50%,一般环境事件发生次数与突发环境事件发生次数的变化趋势一致;发生重大环境事件24次和较大环境事件59次,占比分别为0.75%和1.84%。
图1 2011—2017年全国各类突发环境事件发生次数变化趋势
图2 2011—2017年全国不同级别突发环境事件发生次数占比
2011—2017年突发环境事件发生次数呈下降趋势主要得益于法律法规的制定和有效管理。2014年以来,原环境保护部相继出台了《企业突发环境事件风险评估指南(试行)》《突发环境事件应急管理办法》等,对突发环境事件进行相对有效的防控和应急管理[13];新《环境保护法》及《大气污染防治法》《水污染防治法》等多部相关法律的修订和实施,为保护和改善我国生态环境、防范环境风险发挥了重大作用。另外,《“十三五”生态环境保护规划》提出将环境风险纳入到常态化管理,开展全过程管控,并加强对重点领域风险的防控,有效防控和降低了环境风险。相关研究表明,突发环境事件的减少也得益于环境风险控制技术的改善、经济水平和工业文明的提高、产业结构的调整以及污染治理投资的增加[8,9]。
2.2 突发环境事件空间分布特征
2011—2017年全国突发环境事件发生次数如表1所示。由表1可知,华东地区突发环境事件发生次数的变化趋势与全国的突发环境事件一致,整体呈先上升后下降趋势,2013年达到峰值;华北、中南和西北地区突发环境事件发生次数波动变化,东北、西南地区则变化不大。华东地区突发环境事件发生次数占比最高,为46.99%;西北和中南地区次之,分别为16.80%和16.27%;东北地区占比最小,仅为2.72%。对30个省、自治区和直辖市(不包括西藏、香港、澳门和台湾地区)2011—2017年发生的突发环境事件进行统计,上海市突发环境事件发生次数最高,达761次,陕西省和江苏省分别为360和347次;发生100~300次的省(市)共有5个,分别是广东省178次、浙江省158次、北京市123次、四川省112次和重庆市102次;发生次数为50~100次的省(区、市)共有11个;发生20~50次的省(区、市)共有6个,发生次数小于20次的省(区、市)共有5个。
华东地区是突发环境事件高发地区,2011—2017年合计达1 505次,其中上海市是突发环境事件发生次数最高的城市,达761次,这与位于华东地区长江经济带的风险企业相对较多,环境事件风险相对较高有关[14]。根据2012—2018年《中国统计年鉴》[11],2011—2017年华东地区的生产总值占国内生产总值的38.81%~45.95%,人口占全国总人口的30%左右,废水排放量和固体废物产生量分别占全国的34.34%~36.78%和19.73%~22.60%。由于华东地区经济总量大、发达程度高、行业和企业数量与种类繁多,东部地区人口高密度集中和产业与生产要素集聚,社会经济高速增长,进而形成了若干人口密集区和城市化区,排污总量大[15,16]。因此,华东地区是各类突发环境事件多发地区。
2.3 突发环境污染事件的受体类型
对突发环境污染事件的受体类型进行统计,结果如图3所示。由图3可知,突发环境污染事件主要涉及水、大气和土壤环境受体类型[17],占比分别为85.59%、7.56%和6.85%,其中水是主要的受体类型,这与肖筱瑜[18]的研究结果相似。在水环境污染事件中,河流是主要的污染受体,其相关的污染事件数量占水污染事件数量的60.00%;饮用水和湖泊次之,占比分别为15.83%和7.83%。;地下水污染事件最少,仅占水污染事件的0.83%(图4)。
图3 2011—2017年全国突发环境污染事件受体类型分布
图4 2011—2017年全国水环境污染事件受体类型分布
突发环境污染事件受体多为水和大气,这主要是由于水和大气流动性强,污染物更易扩散[19]。水污染多发生在河流中,由于许多企业为减少废水处理资金投入,借助河流的流动性和稀释扩散作用进行非法排污,随着工业的发展和人口规模的增加,河流在作为水资源被利用的同时,也成为主要的污染受体[20]。而饮用水被污染主要由于供水管路老化破坏或者居民私自错接管路,导致饮用水管道被直接污染。突发水污染事件具备风险事件中的瞬时突发性以及后果严重性2个基本要素,是典型的风险性事件。
2.4 突发环境污染事件污染因子分析
按照污染因子类型对其引发突发环境污染事件的次数进行统计,结果如图5所示。由图5可知,我国突发环境污染事件的污染因子主要包含工业三废(废水、固废、废气和粉尘)、综合污水、生活污水/垃圾、化学品和油类等。其中,工业废水是造成突发环境污染事件的最主要污染因子,其引发的突发环境污染事件占比为26.73%;油类、化学品、生活污水/垃圾、综合污水引发的突发环境污染事件占比相对较高,分别为11.31%、9.25%、8.81%和8.08%;工业固废、工业废气和粉尘引发的环境污染事件占比相对较低,分别为5.87%和3.96%。
图5 2011—2017年不同污染因子引发的全国突发环境污染事件占比
工业废水是突发环境污染事件的主要污染因子,这主要是由于不合理的产业布局和工业用地规划造成的[21]。由于规划和选址的不科学,对环保因素和当地环境的承载能力考虑不够,导致部分工业企业结构布局不合理,许多高污染风险的企业为了取水、排污和原料、产品运输的便利等原因在大江大河边建厂,从而对环境造成结构性风险的隐患。如我国20 000多家石油石化企业大部分设在河流、湖库周边,甚至有2 000家企业设在人口稠密地区或者饮用水水源地内[22]。此外,企业编制的突发环境污染事故应急预案往往是参照安全生产方面的技术导则而制定,缺乏事故对环境安全、群众健康的危害性分析以及应对措施,企业各部门沟通机制不健全,导致应急预案的针对性和操作性较差[23]。
2.5 突发环境污染事件的污染原因分布特征
对造成突发环境污染事件的污染原因进行统计分析,结果如图6所示。由图6可知,2011—2017年,人为因素是引起突发环境污染事件的主要原因,其引发的突发环境污染事件次数占已知污染原因的突发环境污染事件总次数的94.42%。其中,因企业非法超标排污造成的突发环境污染事件为249次,占比最高(36.56%);生产安全事故次之,占比为15.42%;水力的生产和供应事故也对环境造成了一定的影响,占比为9.40%,其中因城市供水管网运行事故和城市管网不完善造成的突发环境污染事件分别为40和24次,占比分别为5.88%和3.52%。另外,居民的不良行为,如生活垃圾、生活污水乱排及违规操作等也成为引起突发环境污染事件的原因。相对于人为因素,由自然因素突发引发的突发环境污染事件共38次,仅占5.58%。
图6 2011—2017年全国不同污染原因引发的突发环境污染事件次数占比
人为因素是引发突发环境污染事件的首要原因,其中企业非法超标排污(占比36.56%)和生产安全事故(15.42%)是造成突发环境污染事件的主要原因。这与我国的环境管理现状有关,新《环境保护法》于2015年颁布实施,之前对非法排污造成的环境污染事件惩罚力度较轻,使环境保护没有引起公众的高度重视;部分企业并未意识到加强环境管理会形成一种竞争优势[24],由于加强对工业废水、废气和固废治理费用的投入高,导致一些企业为减少生产成本,仍怀有侥幸心理非法排污[25];相关部门的监督和管理能力不足,导致部分企业有机可乘,偷排现象普遍,常因违法生产和违法排污引起环境污染事件;企业在生产过程中,不能及时排除安全隐患,往往因为操作不当或管理不善引发重大生产安全事故,并且对突发环境事件不能做到及时正确地应对或处理,造成严重的环境污染和经济损失。居民的不良行为是造成突发环境污染事件的重要因素。由于城市化的发展,生活污水和生活垃圾排放量增加,而部分公众的环保意识淡薄,随意排放生活污水和丢弃生活垃圾;部分地区污水处理厂和垃圾处理厂的建设跟不上城市建设的步伐,导致突发环境污染事件发生。特别是在农村地区,由于农村地区的污水排放标准缺失,加之居住较为分散,污水管网和污水处理设施建设难度大,多数农村污水收集和处理能力不足[26,27];部分村民的文化水平和素质相对较低,环保意识淡薄,重视经济利益而忽视了潜在环境污染风险[28]。对我国具有代表性的74个村庄的调查统计发现,96%的村庄没有排污管道和污水处理系统,导致大部分村庄直接排放生活污水到环境中[29,30]。
2.6 突发环境污染事件的行业特征
2011—2017年突发环境污染事件涉及的行业主要有采矿业,制造业,电力燃气及水的生产和供应业,养殖业,建筑业,交通运输、仓储和邮政业,突发环境污染事件涉及的主要行业分布如图7所示。由图7可知,制造业中发生的突发环境污染事件次数多达198次,其中化学原料及化学品制造业中发生的突发环境污染事件为60次,金属冶炼与加工制造业、纺织业发生的突发环境污染事件分别为35和33次;电力燃气及水力的生产和供应业也是突发环境污染事件的多发行业,其中因水力的生产和供应业造成的突发环境污染事件次数最高,达69次;此外,道路交通、水上交通和仓储累计发生的突发环境污染事件为68次,采矿业、养殖业和建筑业突发环境污染事件分别为43、34和19次。
图7 2011—2017年全国不同行业的突发环境污染事件的发生次数
水力的生产和供应业是发生突发环境污染事件最多的行业。根据2012—2018年《中国统计年鉴》与住房和城乡建设部关于2011—2017年上半年全国城镇污水处理设施建设和运行情况的通报[11,31-37],2011—2015年我国废水排放总量由659.2亿t/a增至735.3亿t/a,2017年降至699.7亿t/a,全国城镇累计建成运营的污水处理厂污水年处理能力从2011—2017年6月496.4亿t/a增至649.7亿t/a,污水处理能力虽然逐年提高,但我国部分污水处理厂的污水处理效率无法满足排放要求,导致部分污水未经处理直接排放或者超标排放;其次在城市建设过程中,对供水管网及污水管网的整改未能做到系统和长远规划,仍存在大量雨污合流现象,且城市给排水管道老化或因施工不当被破坏,都会导致水体污染。我国是化学品生产和消费大国,随着我国国民经济的快速发展,化工业已成为我国重要的支柱产业[38,39]。化学原料及化学品制造业在整个生产过程中涉及的化学品种类繁多,甚至涉及危险品,更容易发生安全事故,对人体健康和环境构成潜在的危害[40]。但目前我国缺乏化学品环境管理专项法规,现有的《危险化学品安全管理条例》侧重于生产安全与事故管理,难以满足我国化学品环境管理的需要;由于化学品生产过程工艺复杂,对生产操作以及风险预防措施要求严格,而我国安全生产监督管理体系不完善,且企业管理部门未落实对安全生产的监督管理制度,尤其是中小型企业的管理、培训和安全运营体系不够健全,从而导致化学原料及化学品制造业频频发生事故[41,42]。在城市的建设和发展过程中,既要切实保障水力的生产和供应行业的发展规模,又要保证排水管网改造完善过程中的施工质量。需要加强企业的安全生产意识,完善企业对员工的培训机制,增强员工的环保意识、责任心,定期排查安全隐患。相关部门要尽快推动对各行业的管理条例和法律的制定实施,以及加强对企业生产过程的监管力度。
2.7 突发环境污染事件管理对策
加强环境管理制度建设,建立和完善企业、区域环境风险评价体系和环境管理体系,对风险进行分级排序,明确优先管理目标,加强对重点企业、区域的监管,制定完善突发环境事件应急预案,落实环境风险防控措施与应急资源储备,提高环境管理水平;完善环境管理法律体系,建立高效的环境风险防控信息平台和突发环境污染事件应急决策支持系统,为环境管理提供法律依据与技术支撑。加强监管机制和防控预警建设,强化源头控制,以防控和减少环境风险为重点,建立完善政府、企业及公众的多元监管机制和主动有效的环境管理体系,构建事前预防、事中应急和事后修复的全过程管理体系,有效防控和降低环境风险。加强多部门之间的联合执法与协调合作,继续落实完善流域一体化管理体系。充分发挥政府对产业发展的调节和引导作用,考虑企业在生产活动中的利益和需求,严格把控项目准入,优化配置工业用地,遵循生态经济化和经济生态化作用机制,保证产业活动的经济效益和生态效益的平衡。同时,为避免差异化的环境规定导致污染企业的迁移现象,需平衡东西部的相关环境保护政策。
3 结论
(1)2011—2017年全国(不包括西藏、香港、澳门和台湾地区)突发环境事件发生次数整体呈下降趋势,突发环境事件共3 203起,主要事件类型为一般环境事件。全国突发环境事件在空间分布上存在显著差异,其中华东地区是突发环境事件多发地,占46.99%。累计突发环境事件较多的省(市)依次为上海市(761次)、陕西省(360次)和江苏省(347次)。(2)2011—2017年的突发环境污染事件中,水是污染事件主要受体,在水污染事件中,河流污染占比高达60.00%。工业废水是造成突发环境污染事件的主要污染因子,应作为首要的突发环境污染事件防控因子;人为因素是导致突发环境污染事件的首要因素,其中企业非法超标排污是主要的污染原因。(3)在我国突发环境污染事件所涉及的行业中,水力的生产和供应业、化学原料及化学品制造业是引起突发环境污染事件的高发行业,应当给与高度重视。 《环境工程技术学报,》