基于人口密度、土地利用和风险源定量解析关系的区域环境风险演变机制和对策

当前，区域经济迅猛发展，区域尺度的布局性环境风险问题受到广泛关注。本研究在经典环境风险定量评价理论和技术方法基础上，应用多期遥感影像PCVA变化检测技术和GIS空间模拟分析技术，研究过去30年来区域土地利用变化规律，并在土地利用变化背景下，定量模拟环境风险的两个最本质因素- - 风险源和风险受体的时空变化状况，研究不同时期人口聚集区和环境高风险区的空间运移规律，在明晰区域土地利用变化、人口密度和环境风险场时空变化规律的基础上，进一步探讨风险源-风险受体数量、密度以及空间邻近性的定量解关系，分析该解析数据与社会风险FN曲线束变异特征的内在联系，揭示区域环境风险的历史演变机制，定量阐述当前布局性环境风险问题的形成原因，并提出未来规避环境风险的对策。该研究拓展了环境风险研究视角，实现从短时间、小尺度、静态的建设项目环境风险事故评价到长时间、大尺度、动态的、区域环境风险演变机制层面研究的转变。

针对土地利用变化背景下区域尺度的环境风险问题，本研究基于风险管理理论，从区域风险源、受体和涉风险企业三方面出发，采用遥感对地观测技术、风险源事故模拟技术、GIS空间分析技术以及定量风险评价技术，对大连市典型化学品聚集区的环境风险状况进行研究。具体内容包括，归纳总结国内外定量环境风险评估标准，推荐我国环境风险评价标准的优先选择次序；基于突变理论和ARAMIS风险管理理论，围绕化学品性质、受体易损性以及化工企业防控机制有效性3方面，构建企业环境风险评价指标体系，系统评估区域涉风险企业的环境风险状况和应急预警能力；针对典型化学品事故发生场景，通过物理模型，模拟热辐射、高压冲击波、化学毒害以及液体污染4种典型物理危害风险严重指数极其空间格局，构建环境风险场和受体脆弱性方程，通过GIS空间分析技术，划分区域环境风险等级。具体研究结果如下：（1）国内现有风险标准体系的LC50和IDLH阈值用于短期急性接触空气浓度标准值不尽合理，而美国和欧盟的AEGL、ERPG、TEEL和AETL等国际标准值的渊源不同、适用条件各异，建议我国在化工行业突发性环境污染事件的环境风险评价过程中，优先选用AEGL作为评价标准，其次选用ERPG和TEEL，并以LC50及IDLH作适当补充；（2）在AEGL标准下，典型物质泄漏SLAB重气扩散模式和GAUSS轻气扩散模式下的空间影响范围、持续时间和横向污染距离差异大，污染物下风向最远出现距离和影响区域面积的差异分别达到45%和77%；（3）在全部涉及氨、氯、甲胺、液化气等典型化学品企业中，包括联合制碱、精细化工、石油化工和合成氨在内的4家生产企业是区域环境风险管理的重点企业，应分别从敏感受体防护、事故应急能力和消防能力3个方面强化区域风险管控；（4）典型化工园区可划分为4个风险等级，即风险不可接受区-主要集中在大孤山半岛储罐密集的东南端，风险可接受区-主要分布在大孤山北部和南部沿海区域，容忍不可接受和可接受等级的空间范围最大，其空间范围覆盖可接受等级和不可接受等级的过渡区域。