《环境风险评价》教学大纲(细则)

1、 MACROBUTTON MTEditEquationSection2 Equaatioon CChappterr 100 Seectiion 10 SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec r 10 h * MERGEFORMAT SEQ MTChap r 10 h * MERGEFORMAT 合合肥学院院教案课程名称称：环境境风险分分析与评评估课程编码码：12002116044总学时（周学时时）：332（44）开课时间间：20113年44月222日适用年级级：20012级级专业：环环境工程程硕士班班使用教材材：环境境风险评评价实用用技术、方法和和案例授课教

2、师师：张金金流教学目的的：通过过本课程程的学习习，使学学生掌握握环境风风险评价价的一般般流程，方法，为学生生进入工工程实践践学习打打下坚实实的理论论基础。教学方法法：本课课程教学学采取课课堂PPPT与板板书相结结合的教教学方式式，以授授课老师师传授为为主，同同时发挥挥学生的的学习主主动性，使学生生在课堂堂上积极极参与到到课堂教教学中。教学要求求：见各各章节考核方式式：课堂堂考核与与期末考考试相结结合目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc352698972 第一章概概论 PAGEREF _Toc352698972 h 4 HYPERLINK l _Toc352698

3、973 第二章可可靠性工工程 PAGEREF _Toc352698973 h 133 HYPERLINK l _Toc352698974 第三章源源项分析析 PAGEREF _Toc352698974 h 23 HYPERLINK l _Toc352698975 第四章有有毒有害害害物质质在大气气中的弥弥散 PAGEREF _Toc352698975 h 388 HYPERLINK l _Toc352698976 第五章有有毒有害害物质在在湖泊的的稀释扩扩散 PAGEREF _Toc352698976 h 533 HYPERLINK l _Toc352698977 第六章污污染物在在食物链链中

4、的动动态转移移 PAGEREF _Toc352698977 h 62 HYPERLINK l _Toc352698978 第七章环环境污染染健康风风险评价价 PAGEREF _Toc352698978 h 70 HYPERLINK l _Toc352698979 第八章环环境风险险评价标标准 PAGEREF _Toc352698979 h 855第一章 概论教学要求求：1 掌握握风险及及环境风风险评价价概念及及其计算算方法；2 了解解环境风风险评价价研究进进展及研研究重点点；3 掌握握环境风风险评价价主要内内容及程程序；4 了解解ERAA与EIIA、EESA区区别。教学重点点：环境风险险评价主

5、主要内容容及程序序教学方法法：课堂授课课学时数：21 环境境风险评评价基本本概念及及其计算方方法风险生命与与财产损损失或损损伤的可可能性；用事故故的可能能性或损损失的幅幅度来表表达的经经济损失失与人员员伤害的的度量；不确定定危害的的度量；灾难发发生的几几率；某种危危害发生生的可能能性或几几率，以以及发生生这种风风险所造造成后果果的影响响程度。计算方法法风险（RR）是事事故发生生概率（P）与与事故造造成的环环境（或或健康）后果（C）的的乘积，即：风险评价价是指对对某一过过程或情情况涉及及的潜在在危害引引起的风风险在量量或质上上进行评评价的过过程。环境风险险评价环境风险险评价则则是对由由自发的的自

6、然原原因或人人为活动动引发的的，通过过环境介介质传播播的、能能对人类类社会及及环境产产生破坏坏、损害害等严重重不良后后果事件件的危害害（R）程度的的评价；环境风险险评价（ERAA）是对对那些造造成生成成生态系系统、动动物或人人类威胁胁的技术术所引起起的风险险进行的的考察。它包括括人类健健康风险险评价，生态或或生态毒毒理学风风险评价价以及特特定的工工业应用用风险评评价，考考察其在在人类、生物群群或生态态系统中中的终点点。2环境风风险评价价研究进进展及研研究重点点；与现代工工业高速速发展的的同时，突发性性的重大大事故频频发，给给人类健健康和环环境带来来严重后后果，因因此，人人们越来来越重视视重大突

7、突发性事事故造成成的环境境危害的的评价问问题，这这类危害害的评价价常称为为事故风风险评价价，它主主要考虑虑与项目目连在一一起的突突发性灾灾难事故故，包括括易燃易易爆和有有毒物质质、放射射性物质质失控状状态下的的泄漏；大型技技术系统统（如化化工生产产、桥梁梁、水坝坝等）的的故障或或跨塌；发生这这种灾难难事故的的概率虽虽然很小小，但影影响的危危害程度度往往是是巨大的的。（20112年112月331日，山西天天脊煤化化工集团团股份有有限公司司8.77吨笨胺胺发生泄泄漏流入入浊漳河河；山西省省以及位位于河水水下游的的河北、河南两两省共22万多人人受到影影响。20133年2月月15日日7时，山西省省洪洞

8、县县曲亭水水库的灌灌溉输水水洞洞顶顶发生垮垮塌，导导致下游游坝体出出现管涌涌。虽然然当地进进行了全全力抢修修，但最最终还是是因为大大坝涵管管老化严严重而漏漏水，形形成坝体体塌陷，致大坝坝在涵管管处坍塌塌过水；事故导导致上万万群众紧紧急疏散散同时导导致南同同蒲线88趟列车车停运）（其它例例子见教教材822页3.若干最最大可信信事故实实例。）关于事故故风险（或事故故后果）评价，国际上上是沿着着三条线线发展的的。其一称为为概率风风险评价价（PRAA, PProbbabiilitty RRiskk Asssesssmeent），它是是在事故故发生前前、预测测某设施施（或项项目）可可能发生生事故及及其可

9、能能造成的的环境（或健康康）风险险。其最最好的范范例是美美国核管管会（NNRC）于19975年年完成的的对核电电站所进进行的极极其系统统的安全全研究，其研究究成果就就是著名名的巨著著WASSH-114000报告，其中系系统地发发展和建建立了所所谓的概概率风险险评价方方法。其二为实实时后果果评价（Reaal-ttimee），其其主要研研究对象象是在事事故发生生期间给给出实时时的有毒毒物质的的迁移轨轨迹及实实时浓度度分布，以便作作出正确确的防护护措施决决策，减减少事故故的危害害。主要要象征之之一是国国际原子子能机构构（IAAEA）于19988年年10月月于美国国利物莫莫国立实实验室所所在所联联合召

10、开开的第一一届实时时剂量评评价国际际研讨会会。其三称为为事故后后果（OOverr-evventt或Paast Acccideent）评价，主要研研究事故故停止后后对环境境的影响响；其主主要象征征是19988-19994年由由IAEEA及欧欧盟共同同发起主主持的有有20多多个国家家参加的的大型长长期国际际协调调调研项目目“核素在在陆地、水体、城市诸诸环境中中迁移模模式有效效性研究究”，简称称VAMMP，主主要研究究前苏联联切尔诺诺贝利核核电站事事故停止止后对中中、西欧欧影响的的后果。环境风险险评价学学科的研研究内容容，不但但包括突突发性事事故的环环境风险险影响，也包括括长期低低浓度排排放累积积效

11、应的的风险；不但研研究突发发性事故故和长期期低浓度度排放对对人体健健康的危危害影响响，也研研究它们们对生态态系统的的危害影影响，而而后者正正是目前前这门学学科研究究、发展展的重点点。目前前国内外外开展较较多、较较成熟，也是本本课程和和国内导导则主要要讨论的的环境风风险评价价可以归归属于事事故风险险评价的的第一类类，即预预测某设设施（或或项目）建成后后可能造造成的风风险。环境风险险评价研研究重点点本课程研研究重点点主要是是经济开开发项目目对人群群产生的的危害风风险，主主要包括括化学风风险（来来自产品品加工过过程中产产生的有有毒、易易燃、易易爆物的的风险）和物理理风险（来自极极端条件件下的风风险）

12、；物理风风险来自自潜在的的运输事事故、水坝溃溃塌、会导致致物理损损伤与危危害的机机械事故故或其他他事故。产生上述述风险的危害主要要来自经济济开发项项目中：释放对人人、动物物与植物物有毒的的化学物物质；易燃易爆爆物质；危及生命命财产的的机械设设备故障障；构造物（例如桥桥梁、水水坝）垮垮、塌；生态危害害（例如如富营养养化、土土壤侵蚀蚀）。上述风险险类型的的主要环环境途径径如下：有毒化学学物环境境风险评评价中贮贮量、释释放、环环境浓度度、人员员受照射射剂量及及其健康康效应关关系见下下图：环境风险险评价从从其评价价范围而而言又可可分成三三个等级级，即微观观风险评评价（MMicrro AAsseessm

13、eent）、系统风风险评价价（Syysteem RRiskk Asssesssmeent）和宏观观风险评评价（MMacrro RRiskk Asssesssmeent）。所谓谓微观风风险评价价是指对对某单一一设施进进行风险险评价；所谓系系统风险险评价即即对整个个项目中中所包含含的相关关联的各各个设施施进行风风险评价价，它可可以包含含项目中中的不同同设施（例如运运输、贮贮藏、加加工）、涉及不不同的活活动（例例如建造造、运行行、拆除除）、包包含不同同的风险险种类（例如致致癌、事事故损伤伤）及不不同的人人群（公公众、职职业人员员）。框框定其边边界的四四个要素素是：关关心的空空间范围围；关心心的时间间

14、长度；关心的的人群；关心的的效应。宏观的的风险评评价是指指规划或或政策的的风险评评价，例例如某一一行业规规划的风风险评价价。本书讨论论的重点点是第一一类即微微观风险险评价。3 环境境风险评评价的主主要内容容及评价价程序狭义的环环境风险险评价的的主要内内容包括括如下三三个部分分：第一阶阶段为源源项分析析。这一一阶段的的主要任任务首先先通过危危害识别别确定是是火灾、爆炸、垮坝、还是有有毒有害害物质的的释放。若是后后者，则则应给出出释放何何种物质质、释放放量、释释放方式式、释放放时间等等数据，并应给给出其发发生频率率；此外外确定评评价的等等级、评评价范围围、评价价时间跨跨度、评评价人群群（如只只评价

15、居居民还是是包含工工作人员员）等。（详细细内容将将在第33章讲解解。）第二阶阶段为环环境后果果分析。此阶段段的主要要任务是是估算有有毒有害害物在环环境中的的迁移、扩散、浓度分分布及人人员受到到的暴露露与剂量量。（详详细内容容将在第第4-66章讲解解。）第三阶阶段为风风险表征征或风险险评价。此阶段段的主要要任务是是给出风风险的计计算结果果及评价价范围内内某给定定群体的的致死率率或有害害效应的的发生率率。（详详细内容容将在第第7章讲讲解。）在上述风风险评价价中，最最困难的的是估算算在一年年或某一一规定时时间内的的设施运运行中某某一情景景出现的的频率（或概率率）。广义的环环境风险险评价或或称为环环境

16、风险险评价与与管理还还包括第第四个阶阶段风险管管理。风险管理理是指在在一系列列的选项项中选择择一个可可以达到到“所需结结果”的决策策过程，这种“所需结结果”可以在在环境标标准中予予以明确确，也可可以通过过正式的的风险-成本-效益分分析或者者“行业标标准”或“惯例”等其它它过程决决定。其其结果应应该是在在现有资资源的限限制条件件下，将将风险降降到“可接受受”的水平平。风险可以以通过多多种方式式进行管管理：风险可以以被消除除：完全全禁止某某种化学学品的使使用或销销售就是是风险消消除的一一个例子子。然而而，风险险消除通通常是不不可能的的，因为为这就需需要用另另外一种种化学品品来代替替被禁止止的产品品

17、，在这这种情况况下，一一种风险险要被另另一种风风险所代代替。风险可以以被转移移到其他他实体上上：如工工厂可以将将环境责责任风险险转移到到保险公公司上。风险可以以被降低低：在很很多政策策和法规规决策中中，降低低风险都都是风险险管理常常用的方方法。虽虽然降低低风险通通常与法法规相关关联，但但降低风风险还可可以通过过许多其其他方法法来实现现。如自自然签订订行业协协议以及及为消费费者提供供良好的的风险信信息，以以便他们们选择较较低风险险的产品品。风险可以以被公司司或政府府保留：这可以以是在知知情的情情况下动动作，例例如当某某公司作作了风险险评价并并且作出出相关的的规定承承担可能能由此风风险造成成的一切

18、切损失；然而，风险通通常是在在未被认认知的情情况下被被保留，例如评评价未被被执行或或者危害害物未被被鉴定。4 ERRA与EEIA、ESAA区别环境风险险评价与与环境影影响评价价的主要要区别见见下表：表1.11 环境境风险评评价与环环境影响响评价的的主要不不同点次序项目事故风险险评价（ERAA）正常工况况环境影影响评价价（RIIA）1分析重点点突发事故故正常运行行工况2持续时间间很短很长3应计算的的物理效效应火、爆炸炸、向空空气和地地面水释释放污染染物向空气、地面水水、地下下水释放放污染物物、噪声声、热污污染等。4释放类型型瞬时或短短时间连连续释放放长时间连连续释放放5应考虑的的影响类类型突发性

19、的的激烈的的效应以以及事故故后期的的长远效效应连续的、累积的的效应6主要危害害受体人和建筑筑、生态态人和生态态7危害性质质急性受毒毒；灾难难性的慢性受毒毒8大气扩散散模式烟团模式式、分段段烟羽模模式连续烟羽羽模式9照射时间间很短很长10源项确定定较大的不不确定性性不确定性性小11评价方法法概率方法法确定论方方法12防范措施施与应急急计划需要不需要ERA与与ESAA的主要要区别环境风险险评价与与安全评评价的主主要区别别是：环境风风险评价价主要关关注事故故对厂（场）界界外环境境和人群群的影响响，而安安全评价价主要关关注事故故对厂（场）界界内环境境和职工工的影响响；拿火灾灾和爆炸炸事故来来讲，环环境

20、风险险评价不不关注火火灾产生生的热辐辐射和爆爆炸产生生的冲击击波带来来的破坏坏影响，而关注注火灾和和爆炸产产生或伴伴生的有有毒有害害物质的的泄漏造造成的危危害，而而安全评评价主要要关注火火灾产生生的热辐辐射和爆爆炸产生生的冲击击波带来来的破坏坏影响；我国目目前环境境风险评评价导则则关注的的是概率率很小或或极小但但环境危危害最严严重的最最大可信信事故，而安全全评价主主要关注注的是概概率相对对较大的的各类事事故，并并不能包包括最大大可信事事故。第二章 可靠性性工程教学要求求：1. 了了解系统统可靠性性含义；可靠性性、安全全性、风风险性定定义；2. 掌掌握系统统可靠性性计算；3. 掌掌握系统统可靠性

21、性分析方方法（事事件树、故障树树分析方方法）。教学重点点：系统可靠靠性计算算授课方式式：课堂授课课学时数：41. 系系统可靠靠性含义义；可靠靠性、安安全性、风险性性定义可靠性工工程是系系统工程程的重要要分支，它的任任务是定定性与定定量的分分析、控控制、评评估和改改善系统统或设备备在设计计、生产产和使用用的各个个阶段的的可靠性性，并在在设计中中达到可可靠性与与经济性性综合平平衡。环境风险险评价的的重要任任务之一一是识别别系统可可能发生生的一切切事故序序列的频频率，在在概率风风险评价价（PRRA）中中统称为为第一级级任务；系统可可靠性分分析与事事故序列列分析，从系统统的设计计运行资资料、部部件失效

22、效的统计计数据、实验资资料、规规程等技技术资料料定性与与定量地地取得各各类系统统的故障障频率，为计算算系统的的风险提提供数据据。可靠性（经典定定义）：系统或或设备在在规定的的条件下下，在规规定的时时间内，完成规规定功能能的能力力。规定定条件包包括使用用条件、维护条条件、环环境条件件等；规规定时间间是可靠靠性定义义中的核核心，不不谈时间间就无可可靠性可可言；可可靠性指指标与任任务时间间是紧密密相关的的；而规规定功能能一般指指用户提提出的技技术指标标和要求求。由于系统统或设备备失效的的形式和和过程不不同，因因此评价价它们的的可靠度度也会有有不同的的方法。一个系系统怎样样才算是是失效呢呢？有两两类常

23、用用的失效效准则。瞬时型型失效是是指系统统在工作作过程中中随机地地在某时时刻突然然地失去去功能。另一种种失效准准则是非非突发性性的，它它伴随性性能衰退退、老化化和磨损损过程，很难明明确指出出它的确确定寿命命，这类类失效又又称耗损损失效或或漂移失失效。安全性（经典定定义）：建立一一种环境境，使人人们在这这种环境境下生活活与工作作感受到到的危害害或危险险是已知知的，清清楚的，并且是是可控制制在可接接受的水水平上。安全性性以风险险值（风风险水平平）或接接受的危危险概率率来定量量描述程程度。风险性是是以事故故发生概概率与该该事故后后果（人人员死亡亡或者财财产损失失）的乘乘积表示示。以核电站站为例，定量

24、的的安全目目标是：对电站站1英里里边界上上的居民民所产生生的平均均瞬时死死亡风险险不应超超过美国国风险本本底（5510-44/a）的的0.11%，也也就是说说，瞬时时风险的的定量设设计目标标为510-7/a；在50英英里范围围的致癌癌风险不不能超过过本底致致癌风险险的0.1%，而美国国癌本底底风险值值为510-3，所以以因核电电站而造造成的致致癌风险险设计目目标为2210-6/a。2. 系系统可靠靠性计算算可靠度函函数如果用随随机变量量T来表表示系统统从开始始工作到到发生故故障的连连续工作作时间，用t表表示规定定时间，则系统统在时刻刻t的可可靠度RR(t)是随机机变量，为T大大于时间间t的概概

25、率。 R(tt)=PP(Tt)不可靠度度F(tt)=11-R(t)=P(TTt)假设有同同一种类类的产品品N0个，在t=00时开始始使用或或试验，令：Nss(t)=工作作到时间间t存活的的数目； Nf(t)=工作作到时间间t失效的的数目； Ns(t)+Nff(t)=N00,根据物理理意义，产品的的可靠度度由下式式给出：不可靠度度F(tt)由下下式给出出：典型系统统可靠性性计算的的框图法法1 串联联网络这网络表表示一个个由元件件（或分分系统）串联连连接的系系统。在在系统中中，如果果系统中中任一个个元件工工作不正正常，它它将引起起整个系系统失效效，一种种k个元元件串联联的系统统如图22.3所所示：

26、对于k个个独立不不相同元元件串联联系统，依赖于于时间tt的可靠靠性Rss(t)为：式中：FFi(t)第ii个单元元或元件件失效的的概率（i=11，2，3，k）； RRi(t)第ii个单元元或元件件的可靠靠性（ii=1，2，33，k）。常用的RRi(t)表示式式为(指指数分布布)：式中为为失效系系数。所以串联联系统可可靠性可可以表示示为：定义多个个连接或或单个元元件的失失效前平平均时间间（MTTTF）为：例题22.1：10个个独立和和相同的的分系统统组成一一个串联联系统。每个分分系统的的失效时时间符合合指数分分布，其其MTTTF为220000h，假假定在时时间t=0时系系统开始始工作，计算550

27、h时时工作系系统的可可靠性。已知k=10，t=550,=20000-1失效效/h，所以此串联系系统工作作50hh后的可可靠性为为0.777888。2并联网网络一种k个个元件并并联的系系统如图图2.44所示：为了导出出这种模模型的可可靠性方方程，假假定：系统中中所有单单元同时时工作并并且负载载均分；各单元元在统计计上独立立。在时时间t时时，具有有不相同同元件并并联结构构的不可可靠性为为：式中：FFi(t)第ii个元件件不可靠靠性（失失效概率率）；k系系统的元元件数目目。因为Rpp(t)+Fpp(t)=1，所以并并联系统统可靠性性为：系统可靠靠性分析析方法（1）事事件树分分析（EETA）事件树分分

28、析（EEvennt TTreee Annalyysiss）法是是一种逻逻辑演绎绎法，它它在给定定一个初初因事件件的情况况下，分分析此初初因事件件可能导导致的各各种事件件序列的的结果，从而定定性与定定量地评评价系统统的特性性，并帮帮助分析析人员获获得正确确的决策策，它常常用于安安全系统统的事故故分析和和系统的的可靠性性分析，由于事事件序列列是以图图形表示示的，并并且呈扇扇状，故故得名事事件树。事件树可可以描述述系统中中可能发发生的事事件，特特别是安安全分析析中，在在寻找系系统可能能导致的的严重事事故时，是一种种有效的的方法；比如有有两个系系统组成成的事件件树如图图2.44所示：由上图可可知，该该

29、系统的的可能事事件数目目为2nn=4。事件树分分析的步步骤如下下：确定或或寻找可可能导致致系统严严重后果果的初因因事件，并进行行分类，对于那那些可能能导致相相同事件件树的初初因事件件可划分分为一类类；建造事事件树，先建功功能事件件树，然然后建造造系统事事件树；进行事事件树简简化；进行事事件序列列的定量量化。下面以一一个例子子来说明明事件树树的建立立及定量量化。例2.2 图图2.55是一个个连续工工艺过程程的冷却却系统，当正常常冷却水水管道断断裂时造造成系统统失水，失水信信号探测测器（DD）将启启动泵PP1和泵泵P2；如果两两台泵均均启动成成功，则则系统成成功（），如如果只有有一台被被启动成成功

30、，那那么系统统是500%的部部分成功功（P）；第三三种情况况是系统统失败。那么系系统的最最终状态态有三种种：完全全成功（S）、部分成成功（PP）、系系统失败败（F），若已已知事件件发生概概率均为为0.999，请请计算它它们各自自的发生生概率：该过程的的事件树树建造如如下：故各自发发生概率率计算如如下：（2）故故障树分分析（FFTA）故障树分分析(FFaullt TTreee Annalyysiss)是较较为适用用于大型型复杂系系统安全全性与可可靠性分分析的常常用有效效方法，它是以以图形的的方式表表明“系统是是怎样失失效的”？它是是一种适适用于设设计人员员、运行行人员和和管理人人员有效效地进行行

31、系统分分析的方方法。FTA是是用图形形的方法法有层次次地描述述系统在在失效的的进程中中，各种种中间事事件的相相互关系系，并告告诉人们们系统是是通过什什么途径径发生失失效的。FTA 的步骤骤FTA是是把系统统不希望望发生的的事件（失效状状态）作作为故障障树的顶顶事件（Topp evventt）。用用规定的的逻辑符符号表示示，找出出导致这这一不希希望事件件发生的的所有可可能的直直接因素素和原因因，它们们是处于于过渡状状态的中中间事件件，并由由此逐步步深入分分析，直直到找出出事故的的基本原原因，即即故障树树的底事事件为止止。这些些底事件件又称为为基本事事件，它它们的事事件是已已知的或或者已经经有过统

32、统计或实实验的结结果。FFTA一一般可分分为以下下几个阶阶段：选择合合理的顶顶事件、系统的的分析边边界和定定义范围围，并且且确定成成功与失失效的准准则；建造故故障树，这是FFTA的的核心部部分之一一，通过过对已收收集的技技术资料料，在设设计、运运行管理理人员的的帮助下下，建造造故障树树；对故障障树进行行简化或或者模块块化；定性分分析，求求出故障障树的全全部最小小割集，当割集集的数量量太多时时，可以以通过程程序进行行概率截截断或割割集阶截截断；定量分分析，这这一阶段段的任务务是很多多的，它它包括计计算顶事事件发生生概率即即系统的的点无效效度和区区间无效效度；此此外还要要进行重重要度分分析和灵灵敏

33、度分分析。目目前已经经发展了了多种功功能的软软件包进进行FTTA的定定性与定定量研究究。FTA的的术语与与符号顶事件件，顶事事件是被被分析的的系统的的不希望望发生的的事件，它位于于故障树树顶端。中间事事件，它它位于顶顶事件和和底事件件之间，又称故故障事件件，以矩矩形符号号表示，并且由由一个逻逻辑门跟跟着。底事件，位于故故障树底底部的事事件，在在已建成成的故障障树中，不必再再要求分分解；故故障树的的底事件件又分为为：基本本事件和和菱形事事件。基基本事件件，已经经探明或或尚未探探明其发发生原因因，而有有失效数数据的底底事件；菱形事事件，又又称为未未探明事事件，一一般可分分为两种种情况，一种是是在一

34、定定条件下下可以忽忽略的次次要事件件，画在在故障树树中是为为了提醒醒设计人人员或管管理人员员，或者者暂时保保留它；还有一一种情况况就是未未能探明明的二次次失效，对它的的影响不不清楚，无法继继续分解解下去，只能看看做一种种假想的的基本事事件。房形事件件，它也也位于故故障树底底部，它它起开关关作用，有时表表示一种种系统中中的正常常条件或或故障条条件，房房形事件件的状态态只能发发生或不不发生，通过使使用房形形事件，可以描描述各种种不同条条件下的的系统故故障树。与门，表表示事件件关系的的一种逻逻辑门，仅当所所有输入入与门的的所有输输入事件件同时发发生时，门的输输出事件件才发生生。或门，表表示事件件关系

35、的的一种逻逻辑门，仅当输输入事件件中至少少有一个个发生时时，则门门的输出出事件发发生。表决门，例如kk/m门门，表示示一种表表决的逻逻辑关系系，仅当当m个输输入事件件中的kk个以上上事件发发生时，门的输输出事件件才发生生。禁门，表表示在一一定条件件下才打打开的逻逻辑门，当禁门门的条件件事件存存在时，输入禁禁门的事事件发生生才会导导致输出出事件的的发生。同与门门的情况况相比，禁门条条件事件件不仅可可以是故故障事件件，而且且可以是是系统的的一种状状态和条条件。异或门，表示仅仅当单个个输入事事件发生生时，而而其余输输入事件件不发生生，异或或门的输输出事件件才能发发生，异异或门也也称互斥斥或门。非门，

36、表表示门的的输出事事件是输输入事件件的对立立事件。优先与门门，表示示与门的的输入事事件仅当当按由左左至右的的顺序依依次发生生时，门门的输出出事件发发生。转移符号号，有转转入与转转出符号号，便于于画树过过程中进进行转页页和查找找。例2.8 房形事事件使用用。房形形事件又又称开关关事件，它能表表示故障障树结构构上的变变换。如如图2.8故障障树所示示。当房形事事件（II）发生生时，则则故障树树可变换换成图22.8(a)。当房形事事件（II）不发发生时，则故障障树变为为图2.8(bb)的结结构。第三章 源项分分析教学要求求：1 了解解源项分分析内容容和目的的；2 了解解源项分分析程序序；3 掌握握风险

37、识识别（系系统、危危险物质质、化学学反应、工艺过过程危险险性识别别）4 掌握握事故源源项分析析方法（事件树树，故障障树，原原因-结结果分析析）教学重点点：风险识别别和事故故源项分分析方法法授课方式式：课堂授课课学时数：43.1 概述3.1.1了解解源项分分析内容容和目的的源项分析析是环境境风险评评价的首首要任务务和基础础工作，其分析析的准确确与否直直接关系系到环境境风险评评价的质质量。（内容）源项分分析是通通过将一一个工厂厂或工程程项目的的大系统统分解为为若干子子系统，识别其其中哪些些物质、装置或或部件具具有潜在在的危险险来源，判断其其危险类类型，了了解事故故发生的的概率，确定毒毒物释放放量及

38、其其转移途途径等。（目的）源项分分析的目目的是通通过对评评价系统统进行危危害识别别和分析析，正确确地筛选选出最大大可信事事故及确确定其源源项，为为其后果果估算提提供依据据和基础础资料。源项分析析最重要要而又最最困难的的工作是是（事故概概率的估估算）；任何一一个工厂厂，存在在各种潜潜在事故故，而每每一个事事故又具具有诸多多的诱发发因素，带有随随机性。事故概概率的计计算目前前在可靠靠性工程程研究中中已发展展了众多多方法，但（历历史事故故的实际际调查）仍为计计算的基基础。风险评价价中的源源项分析析与安全全生产和和管理中中的事故故分析和和安全评评价分析析方法相相同，但但目的各各有侧重重。安全生产产中的

39、事事故分析析是为了了找出事事故原因因，提出出预防事事故的对对策，从从而减少少和防止止同类事事故的发发生；通通过事故故分析了了解发生生事故的的特点和和规律；发现新新的危险险因素和和管理缺缺陷；从从事故中中引出新新工艺新新技术。安全管理理中的安安全评价价是通过过分析了了解系统统中薄弱弱环节和和潜在危危险、发发生事故故的概率率和可能能产生的的后果，从而对对系统进进行调整整，加强强薄弱环环节，消消除潜在在危险，以达到到系统的的最优化化和安全全。风险评价价中的源源项分析析是通过过系统存存在的潜潜在危险险识别及及其事故故概率计计算，筛筛选出最最大可信信事故，进而计计算事故故可能危危害，确确定本系系统的风风

40、险值，与相关关标准比比较，评评价能否否达到可可接受风风险水平平。3.1.2了解解源项分分析程序序源项分析析分两阶阶段，首首先是危危险识别别，其次次是风险险事故源项项分析。前一阶阶段以定定性分析析为主，后一阶阶段以定定量为主主。源项项分析所所包括的的范围和和对象是是全系统统，从物物质、设设备、装装置、工工艺到与与其相关关的单元元。与之之相应的的要进行行物质危危险性、工艺过过程及其其反应危危险性、设备装装置危险险性、储运危危险性等等方面分分析与评评价。源项分析析主要步步骤包括括：系统、子子系统及及单元等等的划分分；危险识别别。由物物质危险险性识别别，筛选选出可能能的风险险评价因因子；由由工艺过过程

41、危险险性识别别，筛选选出重大大危险源源。对筛选出出的重大大危险源源，依据据其在线线量或贮贮量，以以及所涉涉及的有有毒有害害物的毒毒性，筛筛选出最最终的风风险评价价因子和和相应的的最大可可信事故故。对最大可可信事故故进行定定量分析析，确定定有关源源项参数数，包括括事故概概率、毒毒物泄漏漏量及其其进入环环境的可可能转移移途径和和危害类类型等。3.1.3源项项分析中中的相关关术语：危险性：指在各各类生产产活动中中能造成成人员伤伤亡和财财物损失失的潜在在性原因因，它的的发展会会成为实实际的危危险，即即事故。事件的发发生概率率：危险险性发展展成为事事故的概概率。即即随机事件在在一定时时间内统统计取得得的

42、发生生次数称称为频率率，经过过实践证证明的、稳定的的频率值值即为事事件的发发生概率率。必然然发生的的事件概概率为11，不可可能发生生的事件件概率为为0，所所以一般般随机事事件的概概率介于于0与11之间。危险源：评价系系统内某某一部分分或部件件，因为为各种原原因受到到损坏或或失去控控制导致致毒物泄泄漏或引引起火灾灾爆炸事事故，构构成危险险源。潜潜在的危危险源需需要通过过分析评评价对象象所涉及及的有毒毒有害物质的的理化特特性和毒毒理特性性及其贮贮量来识识别。危险类型型：危险险类型可可分为：人为灾灾害，如如工厂的的火灾、爆炸、毒物释释放等；自然灾灾害，如如区域性性的地震震、海啸啸等；准自然然灾害，由

43、于自自然和人人为共同同诱发，如雷击击引起球球罐爆炸炸、污染染事故等等。危险程度度：综合合考虑危危险源导导致的事事故可能能产生的的后果及及其出现现频率。对危险险强度进进行分类类，总体体而言可可分为三三类：低频率率严重重后果的的危险性性；偶然中等后后果的危危险性；高频率率低危危险水平平的危险险性。与与之相对对应即为为高风险险、中等等风险和和低风险险三种水水平风险险源。对对项目环环境风险险评价而而言，高高风险是是重点对对象。最大可信信事故：在所有有可能发发生的重重大事故故中，对对环境（或健康康）危害害最严重重的即事事故后果果最大的的事故。在所评评价的系系统中，如其最最大可信信事故风风险值在在同类系系

44、统的可可接受风风险值范范围内，则认为为该系统统从风险险角度来来讲是可可以接受受的。3.2 风险识识别3.2.1 风风险识别别及其基基础风险识别别是风险险评价的的基础，它是通通过定性性分析及及经验判判断，识识别评价价系统的的危险源源或事故故源、危危险类型型和可能能的危险险程度及及确定其其主要危危险来源源。1 系统统风险识识别系统风险险识别（可靠性性）详见见第二章章；系统统安全性性分析其其一是对对涉及的的物质，如工业业原料等等的分析析，其二二是对系系统的可可靠性、安全性性进行评评价。图图3.11是一个个工厂安安全评价价系统的的例子。由前面第第二章可可知，系系统可靠靠性是指指系统（设备）在规定定条件

45、下下，在规规定时间间内完成成规定功功能的能能力；系系统安全全性指系系统的失失效和人人员失误误的概率率及由于于失效可可能导致致的危害害（人员员伤亡和和财产损损失）。任何一个个系统，其可靠靠性、安安全性与与成本、效益之之间的关关系是在在保证系系统的可可靠性指指标的前前提下，使系统统的成本本费用最最小。图图3.22为可靠靠性R与与成本费费用之间间的一般般关系。系统（设备）的可靠靠性提高高，会导导致生产产成本的的增加，但安全全费用成成本随着着可靠度度的增加加而降低低，A点点则为优优化点。系统安安全分析析即求取取优化点点A。由前面第第二章可可知，系系统的可可靠度随随时间变变化，在在稳定状状态下或或在确定

46、定的周期期内，系系统的可可靠度可可用随机机事件的的概率来来计算，系统稳稳定模型型可靠度度计算方方法如下下：串联系系统：假假设系统统S由nn个独立立单元AA1，A2，A3，An组成，当其中中有一个个失效时时，系统统就失效效，则SS为串联联系统。已知单单元Aii的可靠靠度为RRi(i=1,22,3,n),则系统统S的可可靠度RRs为：由于0Ri1，因因此串联联系统的的可靠度度小于等等于其各各组成单单元的可可靠度。并联系系统：当当系统SS中，nn个单元元都失效效后，系系统S才才失效，则S为为并联系系统，已已知单元元Ai的可靠靠度为RRi(i=1,22,3,n)，则Aii的不可可靠度FFi=1-Ri。

47、由于于所有的的单元都都失效后后系统SS才失效效，故系系统S的的不可靠靠度F为为：故系统的的可靠度度Rs为为：串联、并联复复合系统统：当系系统由串串联单元元、并联联单元综综合组成成时，其其可靠度度计算是是先将系系统分解解为若干干个子系系统，根根据串联联、并联联单元分分别算出出各个子子系统的的可靠度度，然后后复合计计算系统统的可靠靠度：2 事故故分析技技术事故分析析是用来来防止事事故，提提高事故故防治对对策的有有效性的的方法之之一。事事故分析析在风险险评价中中则是识识别危险险因素，了解各各种工艺艺条件下下发生事事故的特特点和规规律，是是确定源源项的重重要依据据；在风风险评价价中，对对所评价价的行业

48、业系统要要用大量量的事故故统计调调查分析析，以提提高评价价的可靠靠性和准准确度。(1) 事故原原点理论论事故原原点指事事故隐患患转化为为事故的的具有初初始性突突变特征征并与事事故发展展过程有有直接因因果联系系的点。它是构构成事故故的最初初起点，如火灾灾事故的的第一起起火点，爆炸事事故的第第一起爆爆点。事事故原点点只有一一个，它它不是事事故原因因，亦不不是责任任分析，是研究究潜在隐隐患转化化为突变变的联结结点，是是事故定定性定量量分析的的基础和和关键。所以事事故原点点理论是是事故调调查分析析工作的的基础。事故原点点的确定定有定义义法、逻逻辑推理理法和技技术鉴定定法。根根据不同同的事故故选用不不同

49、的方方法。(2) 事故分分析 事事故分析析具体地地讲就是是对危险险因素的的性质、能量和和感度三三个基本本要素的的分析。从评价价的角度度对事故故分析采采用的技技术有：事故结结构分析析：找出出事故原原点，它它存在于于事故的的发生、发展过过程中，由此而而建立事事故模型型图。事故的的数理统统计分析析：通过过对一定定时间、空间和和系统中中发生的的大量的的偶然事事故进行行数理统统计分析析，以找找出某些些必然性性的规律律。事故过过程分析析：对同同类事故故，从发发生发展展过程找找出与事事故的有有关因素素，进行行定性定定量分析析。常用用的方法法有因果果分析图图、事故故树分析析图、事事件树分分析和逻逻辑分析析图。

50、事故的的综合分分析：在在一定的的时间空空间内，对某种种或多种种事故进行行综合分分析，以以确定评评价的重重点。例例如日本本和我国国一段时时间事故故分析如如下图所所示：3.2.2 物物质危险险性识别别在工业生生产过程程中，要要使用不不同材料料制成的的设备、装置；处理处处置、使使用、贮贮存和运运输各种种不同原原料、中中间产品品、副产产品、产产品和废废弃物。这些物物质具有有不同的的物理和和化学性性质及毒毒理特性性，其中中不少物物质属于于易燃、易爆和和有毒物物质，因因此，具具有潜在在的危险险性，为为了评价价某一生生产系统统的风险险性，有有别要对对这些危危险物质质进行识识别。1易燃燃易爆物物质具有火灾灾爆

51、炸危危险性物物质可分分为爆炸炸性物质质、氧化剂剂、可燃性性气体、自燃性性物质、遇水燃燃烧物质质、易燃与与可燃液液体、易燃与与可燃固固体等。（1）爆爆炸性物物质 爆爆炸性物物质是指指凡受到到高热、摩擦、撞击或或受到一一定物质质激发能能瞬间发发生急剧剧的物理理、化学学变化，且伴有有能量快快速释放放、急剧剧转化为为强压缩缩能，强强压缩能能急剧绝绝热膨胀胀对外做做功，引引起被作作用介质质的变形形、移动动和破坏坏的物质质。爆炸性物物质的爆爆炸具有有三个显显著特点点：变化速速度非常常快。爆爆炸反应应一般在在10-5100-6s间间完成，爆炸传传播速度度一般在在20000990000m/ss之间；反应中中释

52、放出出大量的的热或快快速吸收收热量，反应热热一般在在30000663000J/kkg之间间；生成大大量的气气体产物物，1KKg炸药药爆炸时时能产生生700010000LL气体，压力达达数万兆兆帕，使使周围介介质受到到压缩或或破坏。爆炸性物物质按组组分分为为爆炸化化合物和和爆炸混混合物两两大类。前者具有有一定的的化学组组成，其其分子中中含有不不稳定的的爆炸基基团，这这中基团团容易被被活化，在外界界能量作作用下其其化学键键易破裂裂，引起起爆炸反反应。这这类化合合物包括括硝基化化合物、硝基酯酯、硝胺胺、叠氮氮化合物物、重氮氮化合物物、雷酸酸盐、乙乙炔化合合物、过过氧化物物和氮氧氧化物、氮的卤卤化物、

53、氯酸盐盐和高氯氯酸盐等等。后者者通常由由两种或或两种以以上的爆爆炸组分分和非爆爆炸组分分经机械械混合而而成；这这类混合合物如硝硝胺炸药药等。（2）氧氧化剂 氧化剂剂具有较较强的氧氧化性能能，能发发生分解解反应并并引起燃燃烧或爆爆炸。其其分解温温度均在在500以下。氧化剂剂分为无机机氧化剂剂和有机氧氧化剂，其分类类如下表表3.11。氧化化剂的危危险性在在于其遇遇酸碱、潮湿、强热、摩擦、撞击、或与易易燃物、还原剂剂等接触触时，发发生分解解反应，放出氧氧，有些些反应急急剧，引引起燃烧烧和爆炸炸。类别级别举例危险性无机氧化化剂一级，能能引起燃燃烧和爆爆炸碱金属或或碱土金金属的过过氧化物物和盐类类过氧化

54、物物类；含含氯酸及及其盐类类；硝酸酸盐类；高锰酸酸盐类等等。本身不燃燃不爆（大多数数）；受受热、受受撞击、摩擦易易分解出出氧；接接触易燃燃物、有有机物引引起燃烧烧爆炸；有些氧氧化剂在在遇酸、遇水等等引起剧剧烈反应应，引起起燃烧或或爆炸。二级，能能引起燃燃烧。除一级以以外的无无机氧化化剂。有机氧化化剂一级，能能引起燃燃烧和爆爆炸有机过氧氧化物，如过氧氧化苯甲甲酰、过过氧化二二叔丁醇醇等；有有机硝酸酸盐等，如硝酸酸胍、硝硝酸脲等等。本身是氧氧化剂，同时具具有燃烧烧和爆炸炸性；为为过氧化化物，能能进行自自身氧化化-还原原反应，反应生生成气体体，反应应迅速时时引起燃燃烧、爆爆炸。二级能引引起燃烧烧除一

55、级以以外的有有机氧化化剂。(3)可可燃气体体 可燃燃气体指指遇火、受热或或与氧化化剂接触触能引起起燃烧或爆爆炸的气气体。可可分为一一级和二级可燃燃气体；凡着火火（爆炸炸）浓度下限限10%为一级级可燃气气体，下下限110%的的为二级级可燃气气体。可燃气体体的危险险性主要要为其燃燃烧性、爆炸性性和自燃性性，同时时由于其其具有高高度的化化学活泼泼性，易易于氧化化剂等物物质起反反应，引引起火灾灾爆炸。当其比比空气轻轻时，可可逸散在在空气中中无限制制扩散，易与空空气形成成爆炸性性化合物物；当其其比空气气重时，聚集于于地表和和管沟不不散，遇遇火源时时燃烧或或爆炸。有些可可燃气体体同时具具有腐蚀蚀性或毒毒性

56、、带带电性。可燃气体体的燃烧烧爆炸性性以其燃燃烧（爆爆炸）极极限表征征。在一一定的温温度和压压力下，可燃气气体与空空气混合合，形成成混合气气体，当当其中可可燃气体体浓度达达到一定定范围才才能在遇遇火源时时发生燃燃烧或爆爆炸。这这个可燃燃气体浓浓度范围围即是该该气体燃燃烧（爆爆炸）极极限。通通常以可可燃气体体在空气气中的体体积百分分比表示示。燃烧烧极限的的下限即即着火下下限，燃燃烧极限限的上限限即着火火上限。可燃气体体的燃烧烧爆炸危危险度HH计算为为：式中 R燃烧（爆炸）上限； LL燃烧烧（爆炸炸）下限限； HH危险险度。可燃气体体的危险险度H值值越大，表示其其危险性性越大，表3.2列出出部分可

57、可燃气体体的危险险度。可燃气体体受热到到一定温温度，可可发生自自燃，能能发生自自燃的最最低温度度即为该该气体的的自燃点点。通常常以反映映当量深深度时的的自燃点点作为标标准自燃燃点。自自燃点越越低，自自燃的危危险性越越大。自自燃点与与压力、密度、容器直直径、浓浓度等因因素有关关。计算可燃燃气体的的危险度度？（4）自自燃性物物质 自燃性性物质即即不需要要明火作作用，由由于本身身受空气气氧化或或外界温温度、湿湿度影响响发热达达到自燃燃点而发发生自行行燃烧的的物质。根据自燃燃点的高高低，自自燃性物物质分为为一、二二两级；一级物物质其在在空气中中能发生生剧烈氧氧化，自自燃点低低，易于于自燃，而且燃燃烧猛

58、烈烈、危险险性大；如黄磷磷、三乙乙基铝、硝化棉棉、铝铁铁熔剂等等；二级级物质在在空气中中氧化比比较缓慢慢，自燃燃点较低低，在积积热不散散的条件件下能够够自燃，如油脂脂等物质质。影响自燃燃性物质质自燃的的因素包包括：热量的的积累，如导热热率、堆堆积状态态、空气气的流通通性等；热量发发生率，如温度度、发热热量、湿湿度、表表面积、催化剂剂等；压力，压力越越高，自自燃点越越低；分子结结构；粒度，粒径越越细，自自燃点越越低。（5）遇遇水燃烧烧物质 遇水水燃烧物物质指凡凡遇水或或潮湿空空气能分分解产生生可燃气气体，并并放出热热量而引引起燃烧烧或爆炸炸的物质质。通常常分为一一、二级级。一级物物质遇水水后发生

59、生剧烈反反应，产产生易燃燃气体，放出大大量热，容易引引起自燃燃或爆炸炸。这类类物质主主要为锂锂、钾等等金属及及其氢化化物和硼硼烷等。遇水燃烧烧物质在在遇酸或或氧化剂剂情况下下亦发生生反应，反应剧剧烈。请指出上上述五类类物质分分为一二二级的分分级依据据？（6）易易燃与可可燃液体体 易易燃与可可燃液体体指凡遇遇火、受受热或与与氧化剂剂接触能能燃烧和和爆炸的的液体、溶液、乳状液液或悬浮浮液等燃燃烧液体体。燃烧液体体的分类类，不同同地区和和目的（运输、消防）不同，分类亦亦有差异异，一般般而言，凡闪点点61的燃烧烧液体均均属易燃燃与可燃燃液体。易燃与可可燃液体体具有特特性：易挥发发性，在在任何温温度下都

60、都会蒸发发，当加加热到沸沸点时，迅速变变为气体体；易燃性性，其挥挥发性蒸蒸气与空空气的混混合物一一旦接触触火源即即易于着着火燃烧烧；易燃液液体通常常具有毒毒性；大部分分易燃液液体密度度小于水水。易燃和可可燃液体体的危险险性表征征采用：闪点和和燃点：液体能能发生闪闪燃的最最低温度度叫闪点点，它是是液体燃燃烧难易易程度的的表征。闪点越越低，该该液体越越易起火火燃烧。液体表表面上的的蒸汽与与空气的的混合物物发生着着火的最最低温度度为燃点点，它亦亦是鉴别别液体火火灾危险险性大小小的一个个标志。易燃液液体闪点点和燃点点很接近近，差115；可燃燃液体，其差别别可达到到30以上。爆炸极极限：易易燃与可可燃液