水中石油類污染物現(xiàn)場采樣問題的探討

武中林

摘要：指出了石油類污染物是我國重點防治的污染物之一，但是在實際的工作中石油類污染物怎樣采樣，依然有許多問題，為能夠采集到具有代表性和準確性的石油類污染物，針對污染現(xiàn)場存在的問題提出了具體的對策。

關(guān)鍵詞：石油類污染物；現(xiàn)場采樣；工業(yè)廢水

中圖分類號： X832

文獻標識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06019402

1 引言

環(huán)境水中石油類污染物來自工業(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，主要來自原油的開采、加工、運輸以及各種煉制油的使用等行業(yè)。石油類對水體的污染已成為世界上普遍關(guān)注的環(huán)境問題，我國的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范中規(guī)定石油類為地表水和有關(guān)行業(yè)排放廢水必測項目之一，并且對石油類污染物實行排污總量控制[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，因此在實際監(jiān)測中選用什么樣的采樣方法將直接影響監(jiān)測結(jié)果。目前國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測對于水體中的石油類污染物尚沒有較完善的采集方法。隨著目前我國環(huán)保壓力越來越大，特別是兩高關(guān)于污染環(huán)境罪解釋出臺后，如何避免監(jiān)測人員的法律風(fēng)險，也成為了各個監(jiān)測單位關(guān)注的重點，所以有必要全面梳理我國環(huán)保法律法規(guī)對石油類污染物采樣的相關(guān)規(guī)定，從而規(guī)范監(jiān)測人員的采樣行為。

2 我國石油類污染物采樣相關(guān)規(guī)定

《水和廢水監(jiān)測分析方法》（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)單獨使用，洗滌時嚴禁使用脂類洗滌劑，如肥皂水、清潔劑等，因為這些洗滌劑中含有不飽和脂肪酸等有機物，這些物質(zhì)將會影響監(jiān)測結(jié)果，使數(shù)據(jù)偏高?！兜乇硭臀鬯O(jiān)測技術(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必須單獨采樣，全部用于測定，不允許在實驗室內(nèi)再分樣，并且采樣器（容器）不能用采集的水樣沖洗。采樣時應(yīng)連同表層水一并采集。當只測定水中乳化狀態(tài)和溶解性油類物質(zhì)時，應(yīng)避開漂浮在水體表面的油膜層，在水面下20～50cm處采樣。

3 現(xiàn)場問題及建議

3.1 采樣儀器的選擇

一般的污染物在水體中都是均勻混合狀態(tài)存在，相對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)測的工作者通過自身工作經(jīng)驗設(shè)計出了不同的采樣器材，以便采集到具有相對代表性的石油類樣品。四川大學(xué)楊麗霞等[3]對我國目前使用的石油類采樣器進行了總結(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)能做到對石油類污染物的單獨、定容采樣，以滿足監(jiān)測規(guī)范的要求。

3.2 水流狀態(tài)的選擇

污水存在的狀態(tài)有靜止狀態(tài)和流動狀態(tài)。靜止狀態(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均勻，為保證石油類監(jiān)測時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)來采樣，此時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)試驗資料表明， Re<580時水流為層流； Re>580 時水流為紊流[4]?！端廴疚锱欧趴偭勘O(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定含石油類和動植物油廢水采樣位置一般要設(shè)置在測流堰跌水處或巴歇爾槽出水處，且在水面至水面下5～30cm處；在測流堰跌水處，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]的研究表明當水流狀態(tài)為紊流時，無論是在水體表層，距水面10cm、20cm處的石油類濃度值相差并不大，說明紊流狀態(tài)采集石油類污染物時，無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導(dǎo)致不同的監(jiān)測結(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，監(jiān)測結(jié)果如表1。

可見的不同采樣位置會得到不同的監(jiān)測結(jié)果，從而會對事故的影響情況作出不同的判斷。

據(jù)資料報道，水體中石油類濃度在0.2～0.4mg/L時，能在水面形成油膜，當水面油膜厚度僅為3.75×10-6cm時，憑肉眼不易察覺。當油膜厚度達到7.5×10-5cm時，可見銀色光澤。當油膜厚度達到1.5×10-5cm時，出現(xiàn)彩色膜。因此當被測水體表面還未形成肉眼可見的油膜時，可能已被不溶性油污染?！兜乇硭h(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）中Ⅰ-Ⅲ類水域石油類標準限值為≤0.05mg/L，此濃度值遠低于不溶性油剛開始在水面形成油膜時的濃度。因此，在采樣時除特定的采樣目的外，應(yīng)當連同表層水樣一起采集，從而能反映水體真實污染狀況。

3.4 分析結(jié)果的表達方式

目前我們所有的標準中關(guān)于石油類污染物分析結(jié)果的表達均采用“mg/L”來表示，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表達石油類污染物的情況就顯得不合理。王為民等[6]認為應(yīng)當使用單位水體表面的含油量來表達水中石油類污染物的情況，其觀點具有一定的理論性，在實際操作中采集水面下多深的樣品，采樣的面積如何計算等等一系列問題需要解決，因此作者建議對于石油類污染物的采樣及分析結(jié)果應(yīng)準確表達，環(huán)保部門應(yīng)當出具更加詳細的解決辦法。

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)，采集樣品時應(yīng)當連同表層水樣一起采集，采集廢水水樣時最好使水流成湍急狀態(tài)，從而采集到具有代表性的樣品。而對于石油類污染物的含量問題如何表達也是一個值得關(guān)注的問題。

參考文獻：

[1]國家環(huán)保局.《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002：42.

[2]楊昌述.水體中石油類采樣和測試中的幾個問題的探討[J].環(huán)境科學(xué)動態(tài)，1995（2）：17～19.

[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）：180～182.

[4]鎖向榮，楊玉森，王 彥.對含油污水中石油類礦物油采樣方法的探討[J].鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保，1998，25（2）：89～90.

[5]趙貞姬.廢水中石油類總量控制監(jiān)測的采樣技術(shù)[J].中國環(huán)境監(jiān)測，1998，14（6）：7～8.

[6]王為民，忻鼎耀.地面水中石油類樣品的采集及分析結(jié)果的表達[J].中國環(huán)境監(jiān)測，1996，12 （6）：9～10.