天然气开采行业突发环境应急监测体系优化研究及应用

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　　摘  要：天然气开采行业作为我国重要的能源供给行业之一，对国家的经济发展起着至关重要的作用。但在天然气频繁开采的过程中，天然气突发安全事故事件及其衍生的环境污染是不可避免。文章针对天然气开采行业突发环境应急监测现状调查分析，探讨天然气开采行业环境应急监测体系中所存在的问题，提出了突发环境应急监测体系最佳的优化方案，研发了天然气环境应急监测信息平台。
　　关键词：天然气;突发环境应急监测;优化研究;优化方案
　　中图分类号：X830         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）01-0165-02
　　Abstract： As one of the important energy supply industries in China， the natural gas mining industry plays a vital role in the economic development of the country. However， in the process of frequent exploitation of natural gas， sudden safety accidents of natural gas and its derived environmental pollution are inevitable. Based on the investigation and analysis of the current situation of emergency environmental emergency monitoring in natural gas exploitation industry， this paper discusses the problems existing in the environmental emergency monitoring system of natural gas exploitation industry， and puts forward the best optimization scheme of environmental emergency monitoring system. a natural gas environmental emergency monitoring information platform is developed.
　　Keywords： natural gas; sudden environmental emergency monitoring; optimization research; optimization scheme
　　引言
　　長久以来，天然气作为人类生产生活必不可少的能源之一，广泛用于各个行业及千家万户之中。天然气原料本身存在较大的危险性，加之天然气开采过程环节多，天然气开采行业一旦发生紧急事故等异常状态会释放甲烷、硫化氢、二氧化硫等有毒有害的污染物。这些污染物不仅严重威胁到周边公众的人身安全，同时对环境也有极大的破坏性。近年来，随着天然气气田后期开采难度的不断增加和新环保法及其相关配套法律法规的颁布和实施，天然气行业当前环保形势也更加严峻复杂。
　　1 天然气开采行业突发环境应急监测现状评估
　　环境突发应急监测最早是由西方发达国家提倡并发展起来的。欧美国家从20世纪70年代起开始研发了大量的突发环境应急监测技术和方法，并建立了多种以数学计算为基础的事故处理模型和仿真系统，使环境污染事故的管理制度化、定量化。[1]
　　天然气开采行业突发环境事故应急监测工作已具备良好的基础，但与国外发达国家相比有很大差距，存在风险源数据库建设不完善、应急监测设备配备不充分、企业自身监测机构应急监测能力发展滞后等不足，具体问题如下：
　　1.1 现有突发环境应急监测预案缺乏可操作性
　　一是对天然气开采行业主要环境风险的基础资料信息掌握不足，现场监测方案针对性不强;二是突发环境应急监测中涉及的各部门工作界面不清，部分职责重复。
　　1.2 现有突发环境应急监测方法体系缺乏科学论证和优选
　　目前，虽然天然气开采企业都建设有较为成熟的环境监测站，但天然气开采行业突发环境应急监测尚未形成统一的技术规范。因此，企业在遇到各种突发环境事故时只能依靠其固有的应急模式和已有工作经验开展监测布点采样等工作，不能从根本上确保突发环境应急监测的准确性、科学性、规范性、可靠性。
　　通过对天然气开采行业突发环境应急监测过程中使用的现有的标准分析方法进行评估，发现大多数属于实验室内的分析方法，需要将样品现场采集运回实验室进行检测分析，在时间和空间上都无法满足突发环境应急监测要求。现场快速监测方法，大多没有成为国家或行业标准分析方法，缺少检测数据对仪器检定值的论证。由于分析方法的不同，导致同一样品的多次监测结果可能存在一定偏差，这不仅给决策部门以及公众造成了困惑和误解，也同时影响了环境监测机构出具数据的可信性和权威性。[2]
　　同时，随着天然气开采行业生产开发规模的日益扩大，各类水、气污染物的排放也在不断发生变化，原有突发环境应急监测项目是否与天然气开采行业实际相匹配，还有待论证，选定合理的方法和设备。
　　1.3 突发环境应急监测响应缓慢
　　目前，天然气生产行业的突发环境应急监测响应过程仍然依靠传统的电话通讯等通讯方式，无法做到在应急状态下同时通知监测人员、快速做出反应的工作要求。
　　1.4 天然气开采行业环境应急监测仪器储备不足
　　近年来，针对大气类污染事故的多发、影响范围大、民众感受强烈、环境纠纷率高的特点，着重增强了对大气类硫化氢等无机污染物等项目的应急监测仪器设备的补充，但仍然存在精密度不高和溯源性较差的问题;针对水体污染事故也配备了诸如便携式多功能水质检测仪等应急监测仪器，但仪器的监测项目有限，检测精密度不高，现场的处置和监测的样品大多沿用采集后送实验室分析的老模式，与在保证数据质量的前提下快速出具检测结果数据的要求还有较大的差距。 　　2 天然气开采行业突发环境应急监测体系优化方案
　　为了完善天然气突发环境应急监测体系，重庆某气矿在科研项目立项的支持下，从深入分析天然气开采行业突发环境应急监测的薄弱环节出发，围绕着应急状态下特征污染物的分析、污染物快速检测方法的研究、应急响应程序运行的效果、应急监测方案的适应性等技术环节，筛选出适合天然气行业应急监测仪器，形成应对天然气突发性环境污染物事件的综合预案，在此基础上对相关环节进行系统集成， 研发了天然气环境应急监测信息平台。最终，提出了天然气开采行业突发环境应急监测体系优化方案。
　　2.1 科学制订天然气突发环境应急监测预案
　　环境应急监测预案是针对生产经营过程中可能发生的突发性环境污染事件，为迅速、有效、有序地开展突发环境应急监测行动而预先制定的方案。因此，在突发的天然气环境污染事件中制订具有针对性、科学性的突发环境应急监测预案是突发环境应急监测过程中至关重要的环节。
　　首先，预案编制须与天然气开采行业的环境风险评估紧密结合。通过掌握环境风险评估可以全面掌握基本环境信息、主要环境风险受体的类别、环境风险部位环境现状、风险物质和数量、污染因子及毒理信息、污染类型、周边环境敏感点、地形地貌、生产工艺、安全环保管理、风险防范及应急措施等内容，进而为天然气突发环境应急监测预案快速判断污染因子、开展现场布点等工作打下重要的基础。
　　其次，构建环境应急监测预案，将应急流程程序规范化，减少在不必要的地方浪费时间和精力，进而提升对应事件的快速响应，也是保障应急监测工作顺利开展的基础。结合人员的技术能力、身体素质等各方面综合考量，做好人员的分组以及职责分配工作，并且要做好联系方式的留存。要结合实际保证其具体的可操作性，从而保障可以高效快速地解决好突发事件。
　　2.2 突发环境应急监测方法及设备优选
　　通过对近年来天然气行业重大环境因素和主要污染物排放量的分析，预先设定主要的突发环境应急监测项目。围绕设定的突发环境应急监测项目，通过确定优选指标对国内外相关的突发环境应急监测方法进行优选。按照突发环境应急监测方法选择原则，将仪器的优选重要性权重分为：安全性>监测速度>便携性>准确度>操作难度，通过对五个方面综合评价优选出适合天然气行业环境突发环境应急监测仪器。
　　通过对重庆某气矿环境监测站的预留突发环境应急监测设备和器材进行精简优化，优化后的仪器和药品耗材与原来相比减少了61%，大幅精简了器材准备数量，减少了日常维护工作量和配置试剂量。
　　2.3 建立天然气突发环境应急监测数字化系统
　　通过建立应急监测准备、应急响应（应急监测指挥）、应急监测组织机构、人员仪器物资的储备与运输、监测方法、监测数据发布等应急监测数字化系统，实现天然气应急环境监测的监测数据第一时间报送和审核、应急监测简报第一时间公布、参与应急监测的人员和车辆调度、物资及设备动态更新，监测升级管理，现场监测通信联络，数据和音频资料的同步传输及处理等工作网络化管理。天然气环境应急监测数字化系统不仅提高了对突发环境事件应急监测的响应速度和应对能力，同时促进应急监测管理全过程的规范化、信息化、透明化，以便快速、科学的管理天然气环境应急监测各环节。
　　2.4 加大对突发环境应急监测资金投入
　　 应急监测仪器设备的储备、所能涵盖的监测领域和所能达到的技术水平是是否能有效处置突发环境事故的关键。[2]为提升响应速度，达成来之能战、战之能胜的目标，可以从以下方面增加应急监测设备的投入：（1）大气类监测方面诸如增加甲烷、硫化氢、二氧化硫等特征污染物的传感器式便携设备要保障数量和检测精度。（2）水质监测方面要增加挥发酚、六价铬等常规项目、重金属、挥发性有机物的便携式仪器配置。（3）配置突发环境应急监测车、便携式手持终端等现代化的突发环境应急监测装备，并结合突发环境应急监测数字化模块，打造机动灵活、反应迅速、应急能力强、实验速度快、数据准确的现代化移动实验室，为突发环境应急监测野外实验分析、数据准确有效提供一个可靠的平台。（4）新监测技术方面可以进一步由地面监测向水陆空天地一体化的遥感监测方向发展，可以考虑逐步引入无人机、无人船等新技术手段作为有效补充;引入卫星遥感技术进行大尺度监测监控[3]。
　　3 结束语
　　日益严峻的环境安全形式迫使天然氣开采行业的环境监测部门要尽快建立健全环境应急监测体系。
　　天然气开采行业作为国家能源供给的主要力量，在进行天然气大量开采的同时，环境风险也逐渐升高。目前，天然气开采行业应急监测存在应急监测设备、装备储备不足，应急监测体系不完善等问题，严重影响天然气开采行业突发环境事件的应急监测和后续应对处置。通过对这些问题的深度剖析，指出天然气开采行业应急监测工作应进一步完善应急监测支持系统建设，加强能力建设，从而提升天然气开采行业环境监测部门的突发环境事故应急监测能力。
　　参考文献：
　　[1]宋维彦.强化突发性环境污染事故应急监测质量管理[J].资源信息与工程，2017，32（3）：190-191.
　　[2]李文荣.环境应急监测质量的管理探讨[J].民营科技，2012（4）：203+180.
　　[3]封哲，陈兴峰，赵少帅，等.京津冀PM2.5高时空分辨率遥感监测[J].河南科技学院学报（自然科学版），2018，46（3）：66-71.
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