危险废物应急响应专家决策系统构建研究

时间:2022-07-11 05:52:20

危险废物应急响应专家决策系统构建研究

摘 要:由危险废物引起的突发性环境污染事故会对生态环境和人类健康构成严重危害,应急响应体系的建设在突发性危险废物环境污染事故、危险化学品泄露等重大环境安全事故处理中发挥了重要的作用,但现有的系统主要侧重于应急监测,本文针对危险废物应急响应体系,探索在专家决策系统支持的情况下,能使应急体系具备启发式推理机制进行辅助决策,以期能在极短的时间内对污染事故做出初步的估算并做出最佳应急决策以预防及应对突发性。

关键词:危险废物 应急响应 专家 决策系统

中图分类号:X507 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(b)-0139-02

危险废物(包括医疗废物)具有毒性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性或传染性,由危险废物引起的突发性环境污染事故会对生态环境和人类健康构成严重危害,尽管我国环境应急管理工作起步较晚,随着国家及地方政策及管理办法的相继出台,各地方危险废物应急管理队伍建设也与时俱进,突发环境事件应对效能与日俱增。应急响应体系的建设在突发性危险废物环境污染事故、危险化学品泄露等重大环境安全事故处理中发挥了重要的作用。

然而,由于污染事故涉及的因素极其复杂,而且污染事故一旦发生后环境系统内外部因素处于难以控制的迅速变化之中,并且通常趋于恶化,现有的系统主要侧重于应急监测,应与关于污染事故处理方法以及污染事故案例数据库联系,使其具备启发式推理机制进行辅助决策,在专家决策系统支持的情况下,能使问题的考虑更加全面和细致,在极短的时间内对污染事故做出初步的估算并做出最佳应急决策以预防及应对突发性。

1 专家决策系统重要性

综上所述,从国内外的情况看,危险废物污染预警和应急领域已取得了一些进展,但在应急机制、应急系统组织、应急监测、应急决策等方面仍存在一些问题,也是上海“十二五”上海市危险废物污染防治规划中的重要内容。建立危险废物污染预警及突发事件应急响应的特征信息库及专家决策系统,开展相关的技术及系统集成研究,构建出运行稳定、管理方便、经济合理、保护环境的危险废物污染预警及突发事件应急响应平台并进行示范,促进危险废物污染预警和应急管理水平提升是城市应急管理研究的重要方向。

2 专家决策系统概述

危险废物应急专家决策系统的主要功能是为环境决策者提供更好的计算机辅助决策支持手段,对危险废物的管理和突发性危险废物污染事故的应急快速处理以及提高专家在环境保护决策中的作用都具有十分重要的意义。危险废物应急专家决策系统是由潜在事故发生源管理、知识库与资源库分析系统、GIS专业模型分析系统有机结合的复杂系统。该系统的结构体系可以用图1表示。

3 专家决策系统构建

3.1 逻辑构架

专家决策系统逻辑框架见图2。

3.2 决策资源层建立

(1)潜在事故发生源管理。

本系统所关注的潜在事故发生源主要包括危险废物产生单位、危险废物处置单位和危险废物运输单位三类固定风险源,以及曾发生过危险废物污染事件的事故源。环境潜在事故发生源管理信息系统的建立,将具有污染隐患的各类信息可视化地现在电子地图上,更加直观且易于理解,同时通过GIS的空间分析功能[6],可以对潜在事故发生源进行切实有效的管理,并为后续综合型、专业型的信息系统的进一步建立和发打下坚实的基础,同时积累经验,为政府有关职能部门对潜在事故发生源管理提供学依据。

(2)知识库和资源库管理。

①知识库包括以下内容。

特性:MSDS(Material Safety Data Sheet)。

案例:应急事故案例的集合,提供案例参考。

法规:环境安全法规的集合,提供法律法规支持。

监测方式:各种环境安全检测方式,提供技术手段支持。

处置技术/方法:应急事故处理技术和方法论,提供技术手段支持。

数据模型:应急扩散模型。

②资源库包括以下内容。

应急预案:潜在事故发生源应急预案。

应急机构:能够承担救援任务的各类机构,如危险废物应急处置机构、火警等。

应急队伍:能够承担指挥、物流、监测等各项任务的应急人员。

应急专家:与环境污染处理处置相关的专家、教授。

救援物资:各类应急救援物资、如防毒面具、各类药品等。

避难场所:遭遇紧急环境污染事故后,可以安置遇难人员的安全场所。

3.3 专家决策系统全程管控

(1)系统智能分析。

当应急指挥系统接警并确认警情后,知识库与资源库分析系统的智能分析引擎可以根据警情事故记录中的关键词,对知识库和资源库进行智能分析,筛选出事故危险废物的基本信息、相关法律法规、监测标准、类似案例以及相关的专家和应急机构等,为指挥中心的指挥组成员提供决策支持。

(2)GIS专业模型分析。

空间趋势分析:分析突发环境事件等事物在时间和空间上的发展变化趋势,包括:突发环境事件整体发展变化的趋势分析,分析并图形化展示突发环境事件在时间上的变化过程、在空间上的变化过程。

应急调度分析:利用GIS分析应急资源的分布和可调度情况,主要包括生成资源的最佳调度方案,解决资源“在哪儿”“如何到达”和“如何执行”的问题,实现可视化的动态反馈。

防护距离分析:根据应急指挥车在事故现场采集的各类环境安全参数信息,系统智能引擎进行分析,然后在地理信息系统(GIS)的辅助下划定防护距离,保障事故现场安全,降低人员和经济损失。

模型分析:建立地图数据与环境污染数据库的关联,将环境污染数据与其空间位置相联系,实现环境污染数据的地图化、可视化,依据污染事件爆发点情况,分析污染扩散方式,输出周边高危影响范围。

3.4 系统决策

方案制定:检测排查方案、抢险救援方案、应急监测方案、处理处置方案、善后处置方案的生成。

方案决策:现场决策支持、应急指挥、调度管控。

方案实施:方案执行、现场救援。

4 应用平台建设

4.1 示范平台建设条件设定

危险废物污染预警及突发事件应急响应专家决策系统应具备维持危险废物产生处置企业日常安全生产、杜绝事故隐患及事故发生快速响应的监控管理平台。其示范平台的建设将设置以下边界条件。

(1)示范平台应从危险废物行业管理者的角度出发建设。

(2)示范平台应以危险废物集中处置设施为处置及运输单位样本、应急中心为应急机构样本。

4.2 系统管理与维护

为了确保应急响应专家决策平台的构建,需要建立业务水平较高,实战技能娴熟,对平台系统及设施设备操作熟练的队伍,同时需要建立一系列系统管理制度,并进行不断地更新改进。

规章制度:制定各类工作人员岗位、设施设备的管理规章,定期培训、维护、检查。

技术储备:不断拓展知识库和资源库,开展各类废物应急处理处置的前瞻性研究,开发包含危险废物基本特性、处理处置方法等信息的计算机软件。

专家库:不断更新、吸收环境相关专业专家,跟进各位专家研究领域。专家除应急顾问的职能外,还负责应急响应平台的年度评估和审核。

经费机制:平台的日常管理和运营经费,应由财政按照一定比例补贴。危险废物风险源承担自身监控预警设施的安装、运营费用。危险废物突发事件的责任单位或所在地人民政府承担相应的应急响应费用。

5 结论

在城市应急体系建设中,建立起危险废物应急响应专家决策系统,可以促进城市危险废物污染预警和应急管理水平的大步提升。整个系统是一个将潜在事故发生源管理、知识库与资源库分析系统、GIS专业模型分析系统有机结合起来的综合系统,能形成一个运行稳定、管理方便、经济合理、保护环境的危险废物污染预警及突发事件应急响应平台,从而实现为环境决策者提供更好的计算机辅助决策支持手段,使应急响应处理问题考虑的更加全面和细致,并实现在极短的时间内对污染事故做出初步的估算并做出最佳应急决策以预防及应对突发性。

参考文献

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[2] 刘佳,薛文,何坚强,等.无线传感器网络在环境监测中的应用[J].后勤工程学院学报,2011(3):63-68.

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[4] Lukasheh,A.F.,R.L.Droste,M.A. Warith.Review of expert system(ES), geographic information system(GIS), decision support system(DSS),and their applications in landfill design and management[J].Waste Management & Research,2001,19(2):177-185.

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