危险化学品事故的环境风险动态评估与演化预测

针对我国危险化学品事故应急体系建设和环境保护发展战略的需要，对涉及因素多、移动性强、不确定程度高的危险化学品事故环境风险评估问题，采用Delphi法、定量风险分析和不确定建模技术等方法，全面系统地分析关键环境风险因素，从环境承载力、暴露强度和不确定程度等角度，在GIS的支持下，构建便于风险交流的多尺度不确定环境风险评估模型。同时，根据风险的影响空间和演化机理的不同，分别从环境单元、环境空间和环境系统三个层次，针对不同典型类型的危险化学品事故，分别采用系统动力学、计算流体动力学、事件树和贝叶斯理论等多学科理论和方法，对环境风险进行动态推演和定量评估，分析环境风险敏感点。重点针对不同的风险特征和风险轮廓，研究多作用机制、多参与主体的风险扩散系统在时间、空间二维下的演化规律和发展轨迹，为危险化学品事故的环境控制和应急决策研究提供决策信息参考和理论方法的技术支撑。

针对我国危险化学品事故应急体系建设和环境保护发展战略的需要，对涉及因素多、移动性强、不确定程度高的危险化学品事故环境风险评估问题，采用不确定知识发现和定量风险分析等方法，全面系统地分析了关键环境风险因素，从环境脆弱性和暴露强度等角度，在GIS的支持下，构建了便于风险交流的精细化环境风险定量评估模型。同时，根据风险的影响空间和演化机理的不同，分别从环境单元、环境空间和环境系统三个层次，针对不同典型类型的危险化学品事故，分别采用自动机理论、多主体系统、系统动力学、情景预测和动态贝叶斯网络等多学科理论和方法，对环境风险进行动态推演和定量评估，分析环境风险敏感点。在环境单元层次，基于事故情景分析探讨了毒气扩散的过程及其转换时间点，并根据物理模型预测多重环境因素下毒气泄漏风险的变化趋势。在环境空间层次，考虑了复杂异质环境条件对毒性气体传播过程的影响，构建了基于元胞自动机的毒性气体扩散模型，并结合环境信息对事故影响区域的风险进行动态准确评价。特别地，在环境系统层次，采用多主体系统、随机规划、动态贝叶斯等理论分别研究了人群疏散、应急救援、预测控制等风险控制决策与危险化学品事故风险演化的相互作用机制，并通过预期风险值与随机控制策略的联合优化平衡，选择合适的控制变量和状态变量以及优化的时间更新频率，分析事故后果间隐含的依赖关系，估计出事故各演化路径的概率及其后果，进而对环境风险大小进行动态评价。针对风险敏感点，在分析事故发生的行为过程及主要影响因素基础上，基于情景分析和马尔可夫模型定量地刻画危险化学品风险在环境中的演化特征和演化规律，构建出以暴露强度、环境承载力、人群密集度、控制力度以及风险演化轨迹为主要输入参数的事故环境风险动态演化预测模型，预测环境风险的发展轨迹，为危险化学品事故的环境控制和应急决策研究提供决策信息参考和理论方法的技术支撑。