淺談海洋石油污染事故中水質(zhì)油類的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)＊

夏炳訓(xùn)，寧璇璇，陳權(quán)文，楊魯寧，宮欽周

（國家海洋局煙臺(tái)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 煙臺(tái) 264006）

海洋石油污染尤其是重大溢油事故不僅給海洋漁業(yè)、海水養(yǎng)殖業(yè)、濱海旅游業(yè)等海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大損失，也給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重危害。因此，海洋石油污染越來越成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

水體中油類含量的高低是海水受石油污染程度的直接反映，是評(píng)價(jià)海水質(zhì)量的重要指標(biāo)，因此是海洋石油污染應(yīng)急監(jiān)測(cè)中的必測(cè)項(xiàng)目。但對(duì)于海洋石油污染事故中油類的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，目前仍然存在一些值得探討和商榷的地方。本研究結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)其中存在的問題做一些粗淺的探討。

1 海水油類監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

目前，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)通常采用拋浮式采水器進(jìn)行海水油類樣品的采集，并且一般只采集表層（0．5m）樣品，分析方法常采用紫外分光光度法［1］，結(jié)果評(píng)價(jià)是依據(jù)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）來確定海水的質(zhì)量類別，或采用單因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法對(duì)污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 有關(guān)問題的探討

2．1 樣品采集

在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中，由于環(huán)境樣品有著極強(qiáng)的空間性和時(shí)間性，因此要正確了解和評(píng)估環(huán)境質(zhì)量狀況，必須采集具有真實(shí)性和代表性的樣品。因此，樣品采集是環(huán)境監(jiān)測(cè)中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。長期以來，依據(jù)《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范》［1］的要求，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)在常規(guī)監(jiān)測(cè)（趨勢(shì)性監(jiān)測(cè)）中只采集表層海水油類樣品，由此造成許多海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)海水油類樣品的采集形成了慣性思維，在設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)方案時(shí)，不區(qū)分監(jiān)測(cè)目的和監(jiān)測(cè)性質(zhì)，只要有海水油類監(jiān)測(cè)，一律只采表層樣品。眾所周知，常規(guī)監(jiān)測(cè)的目的是要了解某一海域長期的水質(zhì)變化趨勢(shì)，在這種情況下，為了數(shù)據(jù)的可比性，固定某一層次（表層）進(jìn)行樣品采集是可行的，但對(duì)于海洋石油污染事故監(jiān)測(cè)，這種采樣方式就不盡合理。因?yàn)楹Ｉ鲜臀廴厩闆r比較復(fù)雜，形式多種多樣，有船舶碰撞、船舶泄漏等海面溢油，也有輸油管道破裂、油井井噴、油層帶斷裂等海底跑冒漏油。溢油的方式不同，造成水體中油類含量的分布也不同。對(duì)于海面溢油，如果只采集表層樣品，往往會(huì)出現(xiàn)海面雖然漂有大量油膜，但所采集樣品中油類含量的測(cè)定結(jié)果卻不是很高，出現(xiàn)與實(shí)際污染情況相矛盾的現(xiàn)象，不能很好地反映水體的實(shí)際污染水平。在2006年渤海埕島海域溢油應(yīng)急監(jiān)測(cè)中就出現(xiàn)過這種情況，當(dāng)時(shí)我們按常規(guī)采樣方式采集了50多個(gè)站位的表層樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有85．3%的監(jiān)測(cè)結(jié)果符合一類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（≤0．05 mg／L），這與現(xiàn)場(chǎng)的情況嚴(yán)重不符。為此，我們對(duì)部分站位分別采集了表層水和表面水（連同海面油膜），然后測(cè)定海水中的油類含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)表面水的測(cè)定結(jié)果與溢油現(xiàn)場(chǎng)的污染狀況比較吻合。因此，在海面發(fā)生溢油的情況下，樣品的采集不能僅限于表層，否則監(jiān)測(cè)結(jié)果就不能真實(shí)地反映實(shí)際污染狀況。同樣情況，當(dāng)海底出現(xiàn)溢油時(shí)，如果只采集表層油類樣品，那么評(píng)價(jià)結(jié)果同樣不能表征實(shí)際污染水平，在這種情況下，采集底層油類樣品是非常有必要的。此外，如果溢油處置過程中使用了化學(xué)消油劑，也不能只采集表層樣品，因?yàn)橄蛣┑淖饔貌皇鞘挂缬蛷暮Ｉ舷?，而只是把海面的溢油分散成小油粒擴(kuò)散到海水中［2］。

綜上所述，筆者認(rèn)為海洋石油污染監(jiān)測(cè)與常規(guī)監(jiān)測(cè)不同，應(yīng)根據(jù)溢油源的位置和溢油的不同階段等實(shí)際情況采集不同層位的樣品，這樣樣品才能更具代表性，才能對(duì)油污染狀況做出正確合理的評(píng)價(jià)。

2．2 分析方法

目前，海水油類的分析方法有重量法、紫外分光光度法和熒光分光光度法［1］。由于測(cè)定原理的不同，造成各方法所測(cè)定的組分不同，從而導(dǎo)致不同分析方法的測(cè)定結(jié)果差異較大。我們?cè)謩e采用紫外分光光度法與熒光分光光度法對(duì)煙臺(tái)港的海水油類含量進(jìn)行了比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同一樣品紫外分光光度法的測(cè)定結(jié)果是熒光分光光度法的8～12倍，可見油類測(cè)定結(jié)果受分析方法的影響特別大，因此對(duì)于油類測(cè)定，分析方法的選擇非常關(guān)鍵。在常規(guī)監(jiān)測(cè)中，為了數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可比性，海洋監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)一直采用紫外分光光度法，但溢油應(yīng)急監(jiān)測(cè)不同于常規(guī)監(jiān)測(cè)。它除了與樣品采集有直接關(guān)系外，與所采用的分析方法也是分不開的。紫外分光光度法（包括熒光分光光度法）測(cè)定的組分主要是芳香烴，而在海洋石油污染事故中，進(jìn)入海洋環(huán)境的大多是原油和燃料油兩大類油品，其組分主要包括烷烴、環(huán)烷烴、芳烴，其中烷烴和環(huán)烷烴占50%～70%，芳烴占20%～30%［3］。因此，無論是紫外分光光度法還是熒光分光光度法，其測(cè)定結(jié)果都不具有代表性，存在“以偏概全”的缺陷。紅外分光光度法［4］是利用甲基、亞甲基及芳烴分別在2 960cm－1、2 930cm－1、3 030cm－1處存在的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生吸收，測(cè)定組分包括烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴。因此我們認(rèn)為，在石油污染監(jiān)測(cè)中，采用紅外分光光度法測(cè)定海水中油類更為合理。有學(xué)者提出紅外分光光度法的檢出限比較高，而海水中油類含量較低，不適合海水油類的測(cè)定。為此，我們分別用紫外分光光度法和紅外分光光度法對(duì)煙臺(tái)近岸未受油污染的海水進(jìn)行了測(cè)定（表1），發(fā)現(xiàn)同一樣品紫外分光光度法的測(cè)定范圍為15．7～37．9μg／L，而紅外分光光度法的測(cè)定范圍為0．12～0．20mg／L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其檢出限（0．01mg／L），表明紅外分光光度法用于海水油類檢測(cè)是完全可行的。

表1 紫外分光光度法和紅外分光光度法測(cè)定結(jié)果比較

2．3 結(jié)果評(píng)價(jià)

2．3．1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值

環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)值作為評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量的依據(jù)，是環(huán)境評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)和前提，若評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不合理，那么評(píng)價(jià)結(jié)果將會(huì)被歪曲，從而也就失去了意義?！逗Ｋ|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）中規(guī)定，水質(zhì)石油類的一類、二類標(biāo)準(zhǔn)不大于0．05 mg／L，三類不大于0．30 mg／L，四類不大于0．50 mg／L。那么，這些標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)以哪種分析方法為基礎(chǔ)來制定呢？由上述分析可知，油類的測(cè)定結(jié)果強(qiáng)烈地受分析方法的影響，同一樣品不同分析方法之間的測(cè)定結(jié)果相差較大，而《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）中只采用一種不明分析方法的標(biāo)準(zhǔn)值，如果所有分析方法的測(cè)定結(jié)果都采用這一種標(biāo)準(zhǔn)值來進(jìn)行評(píng)價(jià)，那么肯定會(huì)得出截然不同的評(píng)價(jià)結(jié)論。因此《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）中油類的標(biāo)準(zhǔn)值尚存在一定的缺陷，應(yīng)針對(duì)不同分析方法（包括紅外分光光度法）分別制定各自的標(biāo)準(zhǔn)值，或是對(duì)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）中的油類標(biāo)準(zhǔn)值所采用的分析方法加以明確，這樣才能有利于正確地選擇分析方法和選取評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值，從而確保評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和合理性。

2．3．2 評(píng)價(jià)方法

目前，在進(jìn)行石油污染狀況評(píng)價(jià)時(shí)，多數(shù)評(píng)價(jià)人員只根據(jù)油類測(cè)定結(jié)果對(duì)污染水平做出判定，而不考慮其他因素的影響，這是一種極其錯(cuò)誤的做法，非常容易造成評(píng)價(jià)結(jié)果失真。例如，在2006年渤海埕島海域溢油應(yīng)急監(jiān)測(cè)中，發(fā)現(xiàn)60多個(gè)水質(zhì)油類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只有9個(gè)數(shù)據(jù)不符合一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其他50多個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全部符合一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，也就是說，如果僅從測(cè)定結(jié)果上來看，溢油海域幾乎不存在油污染，而實(shí)際情況是當(dāng)時(shí)海面漂有大量的油膜，污染較為明顯。因此，在進(jìn)行海洋石油污染評(píng)價(jià)時(shí)，不能僅憑水體中油類的測(cè)定結(jié)果來對(duì)海水質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，應(yīng)采用“定量”與“定性”相結(jié)合的方法對(duì)污染程度做出評(píng)判（表2）。當(dāng)海面有漂浮油膜存在時(shí)，即使海水中油類測(cè)定結(jié)果很低（符合一類、二類或三類標(biāo)準(zhǔn)），也應(yīng)判定為四類或劣四類水質(zhì)?！岸ㄐ浴边@一衡量標(biāo)準(zhǔn)在《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）中的“漂浮物質(zhì)”項(xiàng)有明確的規(guī)定，但在實(shí)際工作中往往被忽視，必須引起足夠的重視。

表2 海水油類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)束語

綜上分析，得出以下結(jié)論。

（1）海洋石油污染事故監(jiān)測(cè)與趨勢(shì)性監(jiān)測(cè)（或常規(guī)監(jiān)測(cè)）不同，在采集水質(zhì)油類樣品時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不同層次的樣品采集，不應(yīng)只局限于表層樣品的采集。

（2）在海洋石油污染事故中，進(jìn)入海洋的油品主要是原油和燃料油，其組分包括烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，由于紫外分光光度法和熒光分光光度法只能測(cè)定芳香烴，因此具有一定的局限性，相對(duì)來講，紅外分光光度法測(cè)定組分包括烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴，比較適合石油污染監(jiān)測(cè)。

（3）由于油類不同分析方法間的測(cè)定結(jié)果差異較大，而《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）中只有一種油類標(biāo)準(zhǔn)值，且分析方法不明確，如果所有分析方法的測(cè)定結(jié)果都采用這一種標(biāo)準(zhǔn)值來進(jìn)行評(píng)價(jià)，那么會(huì)得出不同的評(píng)價(jià)結(jié)論，因此應(yīng)對(duì)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3097－1997）中的油類標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行修訂和完善，要么明確這一標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)采用哪種分析方法，要么分別制定針對(duì)不同分析方法的標(biāo)準(zhǔn)值。

（4）在對(duì)溢油水域的污染程度進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，不能僅憑水體中油類的測(cè)定結(jié)果來進(jìn)行判定，應(yīng)采用“定量”與“定性”相結(jié)合的方法，并且考慮周圍海域的背景值或參考值等綜合因素，才能對(duì)污染水平做出合理有效的評(píng)判。

［1］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)．GB 17378．4—2007 海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范［S］．2007．

［2］LESSARD R R，DEMARCO G．The significance of oil spill dispersants［J］．Spill Science and Technology Bulletin，2000，6（1）：59－68．

［3］賈曉平，林欽，蔡文貴，等．海洋動(dòng)物體石油烴污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考值的探討［J］．湛江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，19（3）：33－37．

［4］環(huán)境保護(hù)部．HJ 637－2012 水質(zhì)石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定 紅外分光光度法［S］．2012．