近一年的化工事故（对五起重大化学事故的环境影响分析）

李政禹

摘要：欧盟公众防护与安全研究所编制的《具有显著环境影响重大事故分析报告》，概述了五起典型化学事故经过、原因、环境影响及其经验教训以及对事故案例的综合分析结果。

现将该文的中文编译稿发布在今日头条个人公众号《李论化学品管理》，供国内关注化学品事故应急响应与管理读者阅读参考。

一、典型化学事故及其经验教训事故 1：二氯异氰尿酸钠泄漏污染事故

（1）事件经过

一家工厂的存储游泳池和水处理用化学品的装置被大火完全摧毁，导致水体污染并产生大量有毒烟雾。大火是从该工厂装置后面的生产区域开始燃起的。

该企业将每袋1t散装的二氯异氰尿酸钠二水合物（sodium dichloroisocyanurate dihydrate）通过密闭螺旋式输送机从地面输送至车间阁楼层的储料斗之中。然后借助重力，将该化学品灌装到小型塑料容器中供零售。

螺旋式输送机的驱动电机设在储料斗的上方。发生事故时，该电机设备已启动运行大约一个小时。由于配有自动料位控制开关，当操作工离岗时该设备能继续保持运行。当储料斗被充满时，会停止螺旋式输送机的运行。

据目击者称，从螺旋式输送机的螺旋管处看到有浓烟升起，在烟雾后有20m高的一团火球。由于火势发展很快，在中间散装储槽破裂后，应急堵漏措施尚未到位之前，该化学品（pH值为1）已泄漏并进入附近的河流中。事故工厂生产装置被完全摧毁，但没有造成人员伤亡。

（2）事故原因

火情似乎从输送机的聚丙烯管内燃起，很可能是由于二氯异氰尿酸钠二水合物被无意地机械加热（原因不明）达到其热分解温度引起的。

该化学物质是一种氧化剂，一旦达到其分解温度会发生自反应并释放大量热量。聚丙烯管被加热，开始变形和融化。塑料与氧化剂混合，导致塑料燃烧起熊熊火焰。目前尚无司法证据可以确定火球快速蔓延的方式或者起火的原因。

（3）重要发现

◆该企业未采取充分的防范缓解措施，防止污染物流入附近水体。

◆ 工厂建筑物邻近场地上存放的盛装盐酸和其他化学中间体的贮槽被大火损坏并释放出其内容物。这些化学品可能是水污染物的来源之一。

（4）事故对环境的影响

• 根据常见事故分类相关规定，当地环境保护主管当局将该河流污染事故归类为第1类事故（造成重大环境影响的事故） 。

• 在该河流6km的河段上发现有2500多条鱼类死亡。

• 据估计，该河流需要 4 到 7 年时间才能恢复到事故前的状态。

（5）经验教训

○ 企业经营者应当了解其排水系统的布局以及其库存化学品可能进入下水道的途径。

○建议将危险化学品在仓库中分开存放，并减小其储存仓室的大小，以减轻事故的后果。

○ 预防火灾发生并不总是有效的，还需要采取其他配套预防措施，防范造成环境危害等次生危害后果。

○联合国《关于危险货物运输建议书规章范本（TDG）》对二氯异氰尿酸钠二水合物的危险货物分类似乎并未准确反映该化学品活泼性质和可能发生危险的条件。

根据联合国TDG分类制度，该化学品由于具有氧化性，而未被分类为第4.1项自反应物质。

如果该化学品被分类为自我反应物质， 则仅限于以50kg或50kg以下方式进行包装运输，而不是该企业（中间散装容器）以1000kg的“大袋”方式输送运输。

事故2：石油炼厂燃料油泄漏污染事故

（1）事件经过

一家石油炼厂的码头油轮进行装载作业时，突然有一条管道由于被腐蚀开始出现泄漏，并有478t燃料油泄漏出来，其中有180t流入了附近河流。

一位在驳船上的人士观察到河水表面上漂浮着一层浮油并发出报警。而泄漏事件本身只是在5小时后才被一名巡视人员检查出，他从该燃油监测点上游500m处发现并阻断了其继续泄漏。

作为一项预防性措施，在漏油事件发生后，地方主管当局发布了限制公众进入几处涉事海滩和禁止捕鱼的禁令。有750多人参与了清理90km污染的海岸工作，回收了6170t废物，在处置前临时被储存在现场。

（2）事故原因

由大约20根直径为 12 英寸（约300 mm）有缺陷的管道分两层排列，构成了一组管道架。检查时发现，有缺陷的管道上有一条大约16cm（长）×1cm（宽）的纵向裂缝，其毗邻处的隔热衬里下存在局部腐蚀情况。

从位于燃料油管道垂直上方的一条穿孔管道流出的水渗入了漏水的隔热层，首先导致钢管腐蚀，然后穿孔进入该管道。

（3）重要发现

△ 该炼油企业根据制定与设计的相关程序，针对管道配置类型和潜在漏洞建立了各种检查和维修频率计划。

尽管在该事故发生前的几个月里，这组管道曾出现一些报警信号，并且一次事故的潜在严重后果影响到该河堤附近管道中的一根，但是在该检修计划中对存在泄漏的管道的特定维修工作重要性评估不力。

△从燃油储罐到控制室之间缺少充分的信息反馈系统，以指示说明上载装料过程中的油罐液位水平是该事故发生的最重要原因之一。控制室在几个小时内都未发现燃料油并未送达至油罐。

（4）事故对环境的影响

○ 由于潮汐和洋流的影响，180t燃料油扩散分布到河口北岸和南岸水体之中。

○ 在整个地区，该燃油泄漏污染事故导致大量鸟类死亡。 在该事故发生后数天内，有记录表明共收集到数吨的死亡动物尸体。

（5）经验教训

◇ 对泄漏管道的最后一次检查还是在该事故发生的4年以前完成的。应当经常对管道进行检查和监测。

◇ 没有对水体水质和/或周边地区实施目视监控或定期采样， 这可能是在事故发生前，能有效检查监测油品泄漏排放的一种手段。

◇ 未设置安装可以阻止或减缓流入河流燃料油污染强度的任何安全屏障。

◇ 控制室操作人员应当确保向储罐输送的燃料油实际进入了储油罐（例如，通过液面水平控制系统）。

图1 油品泄漏事故的管道及布局

（6）几点提示

如果危险化学品设施靠近水源，企业经营者必须确保其排水系统不会让危险物质泄漏排放直接进入到该水体中。在开展风险评估时，应当考虑到潜在的极端天气及其后果的影响。

在企业安全管理体系中，经营者需要考虑可能发生的环境释放情况，例如在维修计划、检查以及对审计结果的反馈中。应当建立安全屏障措施，以减轻可能发生重大泄漏事故的后果。

事故应急管理部门应当持续监控危险工业活动的整个生命周期，从工艺装置的设计（可能时）直至其退役停用。

一个工业设施的逐步退役停用可能导致其现场操作人员对设施关注程度的下降，尤其是如果其不再适用欧盟《塞维索指令》的管制要求时。

当新识别确定一个潜在的引发事故因素（例如，发生洪水淹没、安全威胁等）时，经营者应当考虑重新评估计算该设施的风险。

对于某些工业场地，其预防性措施应当自动考虑避免发生重大环境释放事故。

例如，为了减轻化学事故的后果，建议将仓库中危险化学品分开存放，并缩小其内设防火隔离仓间的大小。

事故3：农药仓库的火灾事故

（1）事件经过

一座存储有大约1350t 农药和化学品仓库发生了火灾。午夜后不久，现场的一名工人发现了仓库着火并向消防队报警。大约400名消防人员赶来灭火并保护附近的其他仓库。

在短短几分钟内，大火就烧毁了占地4500平方米仓库的三分之一。这场大火将该仓库完全焚毁。

一股具有威胁性的烟云扩散笼罩在巴塞尔市上空，灭火使用10000 – 15000立方米被严重污染的消防下水大部分流入了莱茵河，其中含有大约30t剧毒农药。

排入莱茵河的主要化学污染物为有机磷农药，如乙拌磷、甲基乙拌磷、乙嘧硫磷和 巴胺磷以及含汞杀菌剂。

（2）事故原因

调查认为，事故发生很可能是由于使用塑料薄膜缠裹装有普鲁士蓝的托盘容器（the plastic film shrink wrapping of palettes of Prussian Blue）造成的。火情很可能燃烧了几个小时才被察觉到。火灾蔓延速度很快，导致使用泡沫灭火器灭火无效，而不得不使用了大量的水来灭火（每秒400升）。

除了试图扑灭仓库的大火之外，消防人员还试图确保邻近的一个储存金属钠的仓库的冷却，同时保证金属钠不与水相互接触。

（3）重要发现

△国际莱茵河报警系统（The International Rhein Alarm）于凌晨 3 点就发出了报警。然而，通信系统一度出现混乱，直到当日23时40分书面报警信息才送达斯特拉斯堡市（Strasbourg）。

△ 在巴塞尔市和斯特拉斯堡市之间莱茵河左岸的取水口未被及时关闭。

△ 当时在预防危险物质灾难性事故释放方面（预防重大事故条例）立法监管工作薄弱。

（4）事故对环境的影响

○ 莱茵河受到严重污染，250km河段被染成红色。该染料产品标记“罗达明 B（Rhodamin B）” 意味着由于变为红色，污染很容易看出。

○在事故发生的10 天之内，污染物已传遍整条莱茵河并进入北海。

○据估计，有50万条鱼被杀死，有些鱼种被完全灭绝。

○ 莱茵河沿岸至荷兰的所有供水厂都停止抽取河水作饮用水源的作业，时间长达18天。

○由于缺乏充足的消防废水储留池系统，事故场地地表排水快速进入莱茵河，导致莱茵河水受到严重污染。

（5）经验教训

◇ 仓库存储的危险化学品应当适当分类储存，仓储间的尺寸应当减小。

◇天然水资源附近的化学品仓库应当考虑发生事故时，可能引起的次生环境污染的后果。

◇应当考虑到发生事故污染（pH值、毒性、易燃性等）的可能性，有必要对消防下水进行管理并明确界定灭火用水储留数量。

◇需要建立及时、有效的报警系统，确保向下游单位和社区提供正确信息，使他们能够采取适当的行动。

事故 4： 燃料油储罐泄漏污染事故

（1）事件经过

2010年2月23日的凌晨，一家企业的燃油储罐由于人为破坏行为造成大量燃料油泄漏。大约有2600t碳氢化合物、柴油和重质燃油的混合物从该工厂装卸码头的管道中泄漏释放出来。

从泄漏点开始，燃油混合物通过主下水管道系统到达了邻近城镇的污水处理厂。燃油和废水混合物最终排入了附近的兰布罗河，造成该河流及其下游河道被严重污染。

（2）事故原因

燃料油泄漏排放发生在装卸码头的柴油和重质燃料油的装载臂管道处，并直接与燃料油库的附加油储罐相连。该工厂内设的污水处理系统收集了泄漏排放的油品物质并将其转移至API油分离器。由于泄漏物数量过多，一部分油品混合物绕过收集池直接从储油库流出。

随后，从分离器中排出的油品物质通过永久开启的主阀门排放至厂外的下水道中。下水道与城镇主要的污水收集系统相连。通过这条管道，废油混合物排入附近的城市污水处理厂后，最终排放到附近的河流中。

（3）重要发现

△油品可能是由于开启了每只贮罐底部的加料阀门（通常处于关闭状态）并启动机泵从装载臂管道中输送出来的。调查事故的官员判断，该油品泄漏事件是人为恶意行为的结果。

据警方说，破坏者一定熟悉炼油厂的工作流程，才能打开油罐的主阀门，以释放其内装的油品。

△由于当地的兰布罗河水流喘急，加上一个月的阴雨天气，泄漏油品的清理工作极富有挑战性。在一天之内，无法在燃油仓库至波河河道之间50km距离对泄漏的油品进行覆盖。

当地民防部门对意大利最大的水道发布了警示通告，五天内禁止从皮亚琴察市上游方进行疏浚取水。建议船舶驾驶者要特别小心，因为浮油是高度易燃物质和很容易被点燃。

△ 根据欧盟《塞维索指令》第6条关于将永久性关闭经营活动和填海造地的规定，在收到该企业经营者声明后一年以前，该工厂就已经要求停产停业。随后根据《塞维索指令》第18条规定进行检查确认，油品物质存储数量不符合规定的标准要求。

事故调查表明，该企业场地储存的油品物质数量远高于规定的存储数量。事实上，柴油是从三个储油罐中泄漏出来的，两只2500立方米容积的储油罐（一只已经装满）和一只容积较小的储油罐。

该事故发生后，对企业经营者进行了刑事调查，调查其违反《塞维索指令》等违法行为。

（4）事故对环境的影响

◇附近河流的水质受到油品泄漏的影响。波河（The Po river）是意大利最大的河流，成千上万的农民使用该河水浇灌农田庄稼。

波河三角洲湿地也是野生动物保护区，栖息生长着1000多种植物和300种各种鸟类，其中一些鸟类已被列入濒危物种名单上。

据报道，该漏油事故造成数十只鸟类和动物死亡，并让欧洲最长河流的下游部分区域宣布进入警戒状态。

◇ 释放到河流水体中的油/燃料油混合物数量及其对水质的影响各不相同。然而，泄漏油品对第一条河流（兰布罗河）的污染影响特别严重，而对第二条河流（波河）污染程度较轻。随着污染物质向大海疏散转移，河流的污染程度逐渐降低。

◇大约有1250t泄漏油品在城镇污水处理厂得到回收，300t在企业仓库场地得到回收，总计回收了1550吨。其余1050 t泄漏油品排放到城镇污水处理厂附近下游河流中。大约550t泄漏油品被应急救援团队设置屏障围栏系统加以收集回收。

◇ 大约 500 t的泄漏油品流失在城镇污水处理厂、海洋以及总长度为300km以上的沿岸河流中。

（5）经验教训

○ 应当安装充分有效的技术控制系统，如储罐液位自控系统或者自动锁定系统，以便给装卸码头和/或其机泵系统或者遥控设备自感应系统，如输送油品等的机泵提供服务。

○ 在工业设施退役时，应当设置防止侵入报警系统（anti-intrusion alarm systems），以便在非常规工作时间为安保人员提供支持服务，预防发生恶意篡改行为或店铺内盗窃行为，或者在非常规作业时间，允许立即激活应急响应行动。

○ 应当采用识别和减轻环境风险的相关程序，例如当存储碳氢化合物时，立即关闭贮罐下方的阀门。

○应当设置手动关闭系统的维护程序，特别要考虑关闭储存池分离器下方的阀门遇到困难的情况。

○ 这也提醒我们，各国应急管理当局应当持续不断地监控危险的工业活动，即使是重大危险源设施退役停用情况下，因为当《塞维索指令》规定的责任义务将终止时，相关公司经营者对其的关注程度会下降。

事故 5：洪水引发的氯气泄漏事故

（1）事件经过

2002年8月至9月初，伏尔塔瓦河（Vltava River）发生大洪水，淹没了斯波拉纳化工厂的厂房。由于场地被洪水淹没，洪水灌进入两个不同的设施，并淹没了应急蓄水池及附近的液氯钢瓶储存库，导致氯气泄漏释放到空气和水中。

（2）事故原因

氯气钢瓶被洪水的力量抬高，导致管道爆裂和钢瓶上接头阀门脱落。仓库中氯气钢瓶中装载了不同数量的液氯。有的钢瓶仅存有少量残留氯气，而有些钢瓶装载量高达20%，还有一个钢瓶实际上完全满载状态。

在被“百年一遇”的洪水淹没其水位超过1.3m以后，空钢瓶和较轻钢瓶被水的浮力抬高，并飘离开初始位置。

洪水的提升浮力非常大，其抬高了位于氯气钢瓶上方的人行走廊（桥）。装满氯气钢瓶的阀门被走廊（桥）卡住，当人行走廊不断向上移动时，钢瓶的阀门被完全撕扯掉。由于阀门与整个钢瓶体分离脱落，导致大量氯气的泄漏。

（3）重要发现

◇ 当地有关部门没有正确地预测可能发生自然灾害严重程度和发生时间。

◇由于该公司办公场所被伏尔塔瓦河发生洪水导致的易北河与伏尔塔瓦河交界处的回水所淹没，其洪水来自一个意想不到的方向。

◇ 一个自相矛盾的事实，气态氯很快溶解进入河水中，其大部分被水体稀释，通过吸入接触途径造成的人体健康影响较少。

（4）事故对环境的影响

○ 总共有80t氯气被泄漏释放到河水中。

○ 事故发生后，对易北河水、其底泥样本以及附近农场家禽的检测分析证明，二噁英和多氯联苯污染物的浓度升高。

（5）经验教训

◇ 在发生严重洪涝灾害时，由于洪水泛滥，邻近自然水体的工业设施更可能发生自然灾害事故（Natech accidents）。因而，这些设施应当做好准备，应对意外严重洪水灾害并维护更新的协议，以控制与这些事件相关的风险。

◇ 储罐/容器没有被固定在地面上，其可能被洪水抬升起来。因而，储存危险物质的储罐/容器应该被牢牢固定在地面上。

◇ 由于人行走廊桥（The walkways）相互连接，一旦一个储罐容器被洪水抬起，相邻的储罐也会被抬升起。为了避免这种连锁反应，人行走廊桥应当分段设置。

◇ 据发现，放置在较低高度位置的应急监测器探测头容易被洪水浸没触及，使得其在这种特殊事故中几乎难于发挥作用。因而，应当根据企业当地发生洪水风险的可能性，将应急监测器的探测头设置在合理高度位置上。

图2 水灾事故现场分布示意图

二、对事故案例的综合分析1、共同性因素

鉴于每个事故案例环境后果的独特性，不可能对环境损害的范围和类型进行概要总结。但是，对于这些事故对环境的影响，可以得出以下共同性因素：

◇对欧洲重大事故报告系统（eMARS）数据库中记录的60多起与环境问题相关的事故案例报告进行分析后发现，其中有48起化学事故（占80%）发生在水资源附近。由于化学事故，所有的水体受到严重污染。此外，这种环境影响是即时和直接的。

◇ 另一个值得注意的共性是，在这些事故中，涉事企业单位的操作人员没有或者几乎无法阻止事故化学品对水生环境（河流、海洋）的污染或减轻其危害后果。这是由于他们没有及时意识到化学污染物的流失，或者他们没有充分有效的手段，在开始泄漏排放时立即采取措施抑制释放。

◇ 事故报告经常表明，没有足够的和/或未能采取适当程序，在风险评估中识别和减轻环境危害后果相关的风险。

◇ 在有些事故案例中，水体污染是由于消防污水直接径流造成的。在另一些事故案例中，企业管理层不知晓与企业排水系统直接相连的附近天然水体情况，而未采取措施与附近的水体相隔离。

2、对自然环境有显著影响的重大事故分析

在欧洲eMARS数据库中记录的60多起与环境问题相关的事故案例报告中，确定了一组对水和土壤等不同环境介质造成可计量的大面积污染的事故案例。

eMARS 重大事故数据库中有环境影响的重大事故统计如图3所示。

图3 在eMARS 数据库中有显著环境影响的重大事故统计

注：□有环境影响的化学事故数（67起）

□eMARS 数据库中报告的化学事故总数（870起）

在eMARS 重大事故数据库中，大约 7% 的事故报告已被确定为对环境造成轻微影响或者显著影响。在这些事故案例中，大多数事故对天然水体，例如河流、堤坝或海洋的污染，是通过与排水系统直接连接或者由于应急救援过程消防下水的排放造成的。

大约80%的事故案例表明，泄漏排放的危险物质很容易流入附近的水体资源中。例如，如果储罐区未设置围栏沟渠，或者即使设置围沟，但其不是设计用来收集消防废水或者抵御强降雨的，则仍可能会发生向水环境泄漏排放情况。

过去 25 年期间，具有环境后果的重大事故经常发生并且没有特别的历史趋势（参见图4）。

图4 1986-2012年期间具有环境影响化学事故的年度发生次数

参考文献

[1] Institute for the Protection and Security of the Citizen, European Commission. Major accidents having significant impact to the environment, Lessons Learned Bulletin No. 3，JUNE 2013, [2021-9-16], http://ipsc.jrc.ec.europa.eu/

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