水中石油類污染物現(xiàn)場(chǎng)采樣問(wèn)題的探討

1、    水中石油類污染物現(xiàn)場(chǎng)采樣問(wèn)題的探討    武中林摘要：指出了石油類污染物是我國(guó)重點(diǎn)防治的污染物之一，但是在實(shí)際的工作中石油類污染物怎樣采樣，依然有許多問(wèn)題，為能夠采集到具有代表性和準(zhǔn)確性的石油類污染物，針對(duì)污染現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題提出了具體的對(duì)策。關(guān)鍵詞：石油類污染物；現(xiàn)場(chǎng)采樣；工業(yè)廢水： x832： a ： 16749944（2015）060194021 引言環(huán)境水中石油類污染物來(lái)自工業(yè)廢水和生活污水的污染。工業(yè)廢水中的石油類是各種烴類的混合物，主要來(lái)自原油的開(kāi)采、加工、運(yùn)輸以及各種煉制油的使用等行業(yè)。石油類對(duì)水體的污染已成為世界上普遍關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題

2、，我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范中規(guī)定石油類為地表水和有關(guān)行業(yè)排放廢水必測(cè)項(xiàng)目之一，并且對(duì)石油類污染物實(shí)行排污總量控制1。石油類物質(zhì)在水體中通常以三種狀態(tài)存在，即不溶狀、乳化狀和溶解狀，這三種形態(tài)的油多以分層形式存在于由表層至底層的水體中，因此在實(shí)際監(jiān)測(cè)中選用什么樣的采樣方法將直接影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。目前國(guó)內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)于水體中的石油類污染物尚沒(méi)有較完善的采集方法。隨著目前我國(guó)環(huán)保壓力越來(lái)越大，特別是兩高關(guān)于污染環(huán)境罪解釋出臺(tái)后，如何避免監(jiān)測(cè)人員的法律風(fēng)險(xiǎn)，也成為了各個(gè)監(jiān)測(cè)單位關(guān)注的重點(diǎn)，所以有必要全面梳理我國(guó)環(huán)保法律法規(guī)對(duì)石油類污染物采樣的相關(guān)規(guī)定，從而規(guī)范監(jiān)測(cè)人員的采樣行為。2 我國(guó)石油類污染物采樣相關(guān)規(guī)

3、定水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第四版）規(guī)定石油類的采樣瓶應(yīng)為不小于250ml的玻璃瓶，并且應(yīng)單獨(dú)使用，洗滌時(shí)嚴(yán)禁使用脂類洗滌劑，如肥皂水、清潔劑等，因?yàn)檫@些洗滌劑中含有不飽和脂肪酸等有機(jī)物，這些物質(zhì)將會(huì)影響監(jiān)測(cè)結(jié)果，使數(shù)據(jù)偏高。地表水和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（hj/t 91-2002）、水質(zhì) 采樣技術(shù)指導(dǎo)（hj494-2009）等規(guī)范要求采集油類污染物時(shí)必須單獨(dú)采樣，全部用于測(cè)定，不允許在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再分樣，并且采樣器（容器）不能用采集的水樣沖洗。采樣時(shí)應(yīng)連同表層水一并采集。當(dāng)只測(cè)定水中乳化狀態(tài)和溶解性油類物質(zhì)時(shí)，應(yīng)避開(kāi)漂浮在水體表面的油膜層，在水面下2050cm處采樣。3 現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題及建議3.1 采樣儀器的選

4、擇一般的污染物在水體中都是均勻混合狀態(tài)存在，相對(duì)比較容易采集到具有代表性的樣品，而石油類物質(zhì)在水體中通常以三種狀態(tài)存在，即不溶狀、乳化狀和溶解狀。不溶狀油類不能和水混合，且絕大多數(shù)石油類比重小于水，而浮于水體表面，這類石油類約占水體中含油量的70%80%；乳化狀和溶解狀油易與水均勻混合，但在水體石油類中所占比例較小2。這就使得監(jiān)測(cè)人員不易采集到具有代表性的油類樣品。因此許多從事環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作者通過(guò)自身工作經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出了不同的采樣器材，以便采集到具有相對(duì)代表性的石油類樣品。四川大學(xué)楊麗霞等3對(duì)我國(guó)目前使用的石油類采樣器進(jìn)行了總結(jié)分析，從最直接的采用廣口玻璃瓶直接舀取水樣的辦法采樣，到使用各種形狀的

5、采樣器材，這些采樣器除了不能污染水樣外，還應(yīng)能做到對(duì)石油類污染物的單獨(dú)、定容采樣，以滿足監(jiān)測(cè)規(guī)范的要求。3.2 水流狀態(tài)的選擇污水存在的狀態(tài)有靜止?fàn)顟B(tài)和流動(dòng)狀態(tài)。靜止?fàn)顟B(tài)的水樣采集可分層采樣，將采樣設(shè)備放置水體底層預(yù)定深度采樣后， 再依次向上采集各層水樣。流動(dòng)狀態(tài)有層流和紊流兩種形態(tài)。紊流狀態(tài)水中各污染物混合相對(duì)均勻，為保證石油類監(jiān)測(cè)時(shí)采集到有代表性的水樣，可以考慮將水流誘發(fā)成紊流形態(tài)來(lái)采樣，此時(shí)同一斷面垂線上分層采樣也是最為理想的采樣方式。水流的流態(tài)可用雷諾數(shù)re 表示， 據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料表明， re<580時(shí)水流為層流； re>580 時(shí)水流為紊流4。水污染物排放總量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范

6、中規(guī)定含石油類和動(dòng)植物油廢水采樣位置一般要設(shè)置在測(cè)流堰跌水處或巴歇爾槽出水處，且在水面至水面下530cm處；在測(cè)流堰跌水處，或使排水形成水躍，采集混勻的水樣。所以只要有可能就要將層流態(tài)誘發(fā)成紊流態(tài)以采取代表性水樣。趙貞姬5的研究表明當(dāng)水流狀態(tài)為紊流時(shí)，無(wú)論是在水體表層，距水面10cm、20cm處的石油類濃度值相差并不大，說(shuō)明紊流狀態(tài)采集石油類污染物時(shí)，無(wú)法容易采集到具有代表性的樣品。3.3 采樣位置的選擇由于石油類物質(zhì)在水體中通常以三種狀態(tài)存在，即不溶狀、乳化狀和溶解狀，所以采樣位置的不同就會(huì)導(dǎo)致不同的監(jiān)測(cè)結(jié)果。2013年南京某石化公司發(fā)生汽油泄漏事故，分別在水體表面和水體下20cm處采集樣品

7、，監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1。可見(jiàn)的不同采樣位置會(huì)得到不同的監(jiān)測(cè)結(jié)果，從而會(huì)對(duì)事故的影響情況作出不同的判斷。據(jù)資料報(bào)道，水體中石油類濃度在0.20.4mg/l時(shí)，能在水面形成油膜，當(dāng)水面油膜厚度僅為3.75×10-6cm時(shí)，憑肉眼不易察覺(jué)。當(dāng)油膜厚度達(dá)到7.5×10-5cm時(shí)，可見(jiàn)銀色光澤。當(dāng)油膜厚度達(dá)到1.5×10-5cm時(shí)，出現(xiàn)彩色膜。因此當(dāng)被測(cè)水體表面還未形成肉眼可見(jiàn)的油膜時(shí)，可能已被不溶性油污染。地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（gb3838-2002）中-類水域石油類標(biāo)準(zhǔn)限值為0.05mg/l，此濃度值遠(yuǎn)低于不溶性油剛開(kāi)始在水面形成油膜時(shí)的濃度。因此，在采樣時(shí)除特定的采樣目的外，

8、應(yīng)當(dāng)連同表層水樣一起采集，從而能反映水體真實(shí)污染狀況。3.4 分析結(jié)果的表達(dá)方式目前我們所有的標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于石油類污染物分析結(jié)果的表達(dá)均采用“mg/l”來(lái)表示，但是由于石油類污染物大部分都漂浮在水體表面，其在水體中的縱向分布極不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致石油類污染物不能像其他污染物一樣在水體中以均勻混合狀態(tài)存在，所以采用單位體積的含量來(lái)表達(dá)石油類污染物的情況就顯得不合理。王為民等6認(rèn)為應(yīng)當(dāng)使用單位水體表面的含油量來(lái)表達(dá)水中石油類污染物的情況，其觀點(diǎn)具有一定的理論性，在實(shí)際操作中采集水面下多深的樣品，采樣的面積如何計(jì)算等等一系列問(wèn)題需要解決，因此作者建議對(duì)于石油類污染物的采樣及分析結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確表達(dá)，環(huán)保部門應(yīng)當(dāng)出

9、具更加詳細(xì)的解決辦法。4 總結(jié)石油類污染物漂浮于水體表面，將影響空氣與水體界面氧的交換，從而使水中的含氧量降低；分散于水中以及吸附于懸浮微粒上或以乳化狀存在于水中的油，它們被微生物氧化分解，將消耗水中的溶解氧，從而使水質(zhì)惡化。由于石油類特殊的性質(zhì)，采集樣品時(shí)應(yīng)當(dāng)連同表層水樣一起采集，采集廢水水樣時(shí)最好使水流成湍急狀態(tài)，從而采集到具有代表性的樣品。而對(duì)于石油類污染物的含量問(wèn)題如何表達(dá)也是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。參考文獻(xiàn)：1國(guó)家環(huán)保局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法m.4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002：42.2楊昌述.水體中石油類采樣和測(cè)試中的幾個(gè)問(wèn)題的探討j.環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài)，1995（2）：1719.3楊麗霞，王 安，楊正慶.石油類廢水采樣器分析j.環(huán)境科學(xué)與管理，2006，31（5）：180182.4鎖向榮，楊玉森，王 彥.對(duì)含油污水中石油類礦物油采樣方