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2015年 第2期 海洋开发与管理 49
浅谈海洋石油污染事故中水质油类的监测与评价
夏炳训,宁璇璇,陈权文,杨鲁宁,宫钦周(国家海洋局烟台海洋环境监测中心站 烟台 264006)
摘要:文章针对海洋石油污染事故中水质油类的监测与评价现状,从样品采集、分析方法和结
果评价等方面对其进行了分析探讨,指出了其中存在的问题和不足,并提出了具体的改进措
施和建议。
关键词:石油污染;油类;监测;评价
中图分类号:U698.7 文献标志码:A 文章编号:1005-9857(2015)02-0049-03
海洋石油污染尤其是重大溢油事故不仅给
海洋渔业、海水养殖业、滨海旅游业等海洋经济
产业带来了巨大损失,也给海洋生态环境带来了
严重危害。因此,海洋石油污染越来越成为人们
关注的热点问题。
水体中油类含量的高低是海水受石油污染
程度的直接反映,是评价海水质量的重要指标,
因此是海洋石油污染应急监测中的必测项目。
但对于海洋石油污染事故中油类的监测与评价,
目前仍然存在一些值得探讨和商榷的地方。本
研究结合工作实践,对其中存在的问题做一些粗
浅的探讨。
1 海水油类监测与评价现状
目前,海洋环境监测机构通常采用抛浮式
采水器进行海水油类样品的采集,并且一般只
采集表层(0.5m)样品,分析方法常采用紫外分
光光度法[1],结果评价是依据《海水水质标准》
(GB3097-1997)来确定海水的质量类别,或采
用单因子标准指数法对污染程度进行评价。
2 有关问题的探讨
2.1 样品采集
在环境监测工作中,由于环境样品有着极强
的空间性和时间性,因此要正确了解和评估环境
质量状况,必须采集具有真实性和代表性的样
品。因此,样品采集是环境监测中最为关键的一
个环节。长期以来,依据《海洋监测规范》[1]的要
求,海洋环境监测机构在常规监测(趋势性监测)
中只采集表层海水油类样品,由此造成许多海洋
环境监测机构对海水油类样品的采集形成了惯
性思维,在设计监测方案时,不区分监测目的和
监测性质,只要有海水油类监测,一律只采表层
样品。众所周知,常规监测的目的是要了解某一
海域长期的水质变化趋势,在这种情况下,为了
数据的可比性,固定某一层次(表层)进行样品采
集是可行的,但对于海洋石油污染事故监测,这
种采样方式就不尽合理。因为海上石油污染情
况比较复杂,形式多种多样,有船舶碰撞、船舶泄
漏等海面溢油,也有输油管道破裂、油井井喷、油
层带断裂等海底跑冒漏油。溢油的方式不同,造
成水体中油类含量的分布也不同。对于海面溢
油,如果只采集表层样品,往往会出现海面虽然
漂有大量油膜,但所采集样品中油类含量的测定
结果却不是很高,出现与实际污染情况相矛盾的
现象,不能很好地反映水体的实际污染水平。在
2006年渤海埕岛海域溢油应急监测中就出现过
这种情况,当时我们按常规采样方式采集了50多
个站位的表层样品,结果发现有85.3%的监测结
果符合一类海水水质标准(≤0.05mg/L),这与
现场的情况严重不符。为此,我们对部分站位分
别采集了表层水和表面水(连同海面油膜),然后
测定海水中的油类含量,结果发现表面水的测定
结果与溢油现场的污染状况比较吻合。因此,在
海面发生溢油的情况下,样品的采集不能仅限于
基金项目:海洋公益性行业科研专项(2012418012).
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表层,否则监测结果就不能真实地反映实际污染
状况。同样情况,当海底出现溢油时,如果只采
集表层油类样品,那么评价结果同样不能表征实
际污染水平,在这种情况下,采集底层油类样品
是非常有必要的。此外,如果溢油处置过程中使
用了化学消油剂,也不能只采集表层样品,因为
消油剂的作用不是使溢油从海上消失,而只是把
海面的溢油分散成小油粒扩散到海水中[2]。
综上所述,笔者认为海洋石油污染监测与常
规监测不同,应根据溢油源的位置和溢油的不同
阶段等实际情况采集不同层位的样品,这样样品
才能更具代表性,才能对油污染状况做出正确合
理的评价。
2.2 分析方法
目前,海水油类的分析方法有重量法、紫外
分光光度法和荧光分光光度法[1]。由于测定原
理的不同,造成各方法所测定的组分不同,从而
导致不同分析方法的测定结果差异较大。我们
曾分别采用紫外分光光度法与荧光分光光度法
对烟台港的海水油类含量进行了比对,结果发现
同一样品紫外分光光度法的测定结果是荧光分
光光度法的8~12倍,可见油类测定结果受分析
方法的影响特别大,因此对于油类测定,分析方
法的选择非常关键。在常规监测中,为了数据的
连续性和可比性,海洋监测机构一直采用紫外分
光光度法,但溢油应急监测不同于常规监测。它
除了与样品采集有直接关系外,与所采用的分析
方法也是分不开的。紫外分光光度法(包括荧光
分光光度法)测定的组分主要是芳香烃,而在海
洋石油污染事故中,进入海洋环境的大多是原油
和燃料油两大类油品,其组分主要包括烷烃、环
烷烃、芳烃,其中烷烃和环烷烃占50%~70%,芳
烃占20%~30%[3]。因此,无论是紫外分光光
度法还是荧光分光光度法,其测定结果都不具有
代表性,存在“以偏概全”的缺陷。红外分光光度
法[4]是利用甲基、亚甲基及芳烃分别在2960cm-1、
2930cm-1、3030cm-1处存在的伸缩振动产生吸
收,测定组分包括烷烃、环烷烃和芳香烃。因此
我们认为,在石油污染监测中,采用红外分光光
度法测定海水中油类更为合理。有学者提出红
外分光光度法的检出限比较高,而海水中油类含
量较低,不适合海水油类的测定。为此,我们分
别用紫外分光光度法和红外分光光度法对烟台
近岸未受油污染的海水进行了测定(表1),发现
同一样品紫外分光光度法的测定范围为15.7~
37.9μg/L,而红外分光光度法的测定范围为
0.12~0.20mg/L,远远高于其检出限(0.01mg/L),
表明红外分光光度法用于海水油类检测是完全
可行的。
表1 紫外分光光度法和红外分光光度法测定结果比较
站位 层次/m紫外分光光度法
/(μg·L-1)
红外分光光度法
/(mg·L-1)
01 0.5 37.9 0.20
02 0.5 19.2 0.17
03 0.5 15.7 0.12
23 结果评价
2.3.1 评价标准值
环境质量基准值作为评价环境质量的依据,
是环境评价的基础和前提,若评价标准不合理,那
么评价结果将会被歪曲,从而也就失去了意义。
《海水水质标准》(GB3097-1997)中规定,水质
石油类的一类、二类标准不大于0.05mg/L,三
类不大于0.30mg/L,四类不大于0.50mg/L。
那么,这些标准值应以哪种分析方法为基础来制
定呢?由上述分析可知,油类的测定结果强烈地
受分析方法的影响,同一样品不同分析方法之间
的测定结果相差较大,而《海水水质标准》(GB
3097-1997)中只采用一种不明分析方法的标准
值,如果所有分析方法的测定结果都采用这一种
标准值来进行评价,那么肯定会得出截然不同的
评价结论。因此《海水水质标准》(GB3097-
1997)中油类的标准值尚存在一定的缺陷,应针对
不同分析方法(包括红外分光光度法)分别制定各
自的标准值,或是对《海水水质标准》(GB3097-
1997)中的油类标准值所采用的分析方法加以明
确,这样才能有利于正确地选择分析方法和选取评
价标准值,从而确保评价结果的准确性和合理性。
2.3.2 评价方法
目前,在进行石油污染状况评价时,多数评
价人员只根据油类测定结果对污染水平做出判
定,而不考虑其他因素的影响,这是一种极其错
误的做法,非常容易造成评价结果失真。例如,
第2期 夏炳训,等:浅谈海洋石油污染事故中水质油类的监测与评价 51
在2006年渤海埕岛海域溢油应急监测中,发现
60多个水质油类监测数据只有9个数据不符合
一类水质标准,其他50多个监测数据全部符合
一类水质标准,也就是说,如果仅从测定结果上
来看,溢油海域几乎不存在油污染,而实际情况
是当时海面漂有大量的油膜,污染较为明显。因
此,在进行海洋石油污染评价时,不能仅凭水体
中油类的测定结果来对海水质量进行评价,应采
用“定量”与“定性”相结合的方法对污染程度做
出评判(表2)。当海面有漂浮油膜存在时,即使
海水中油类测定结果很低(符合一类、二类或三
类标准),也应判定为四类或劣四类水质。“定
性”这一衡量标准在《海水水质标准》(GB3097-
1997)中的“漂浮物质”项有明确的规定,但在实
际工作中往往被忽视,必须引起足够的重视。
表2 海水油类评价标准
海水
标准漂浮物质
石油类
/(mg·L-1)
第一类 不得出现油膜、浮沫和其他漂浮物质 ≤0.05
第二类 不得出现油膜、浮沫和其他漂浮物质 ≤0.05
第三类 不得出现油膜、浮沫和其他漂浮物质 ≤0.30
第四类 无明显油膜、浮沫和其他漂浮物质 ≤0.50
3 结束语
综上分析,得出以下结论。
(1)海洋石油污染事故监测与趋势性监测
(或常规监测)不同,在采集水质油类样品时,应
根据实际情况进行不同层次的样品采集,不应只
局限于表层样品的采集。
(2)在海洋石油污染事故中,进入海洋的油
品主要是原油和燃料油,其组分包括烷烃、环烷
烃和芳香烃,由于紫外分光光度法和荧光分光光
度法只能测定芳香烃,因此具有一定的局限性,
相对来讲,红外分光光度法测定组分包括烷烃、
环烷烃和芳香烃,比较适合石油污染监测。
(3)由于油类不同分析方法间的测定结果差
异较大,而《海水水质标准》(GB3097-1997)中
只有一种油类标准值,且分析方法不明确,如果
所有分析方法的测定结果都采用这一种标准值
来进行评价,那么会得出不同的评价结论,因此
应对《海水水质标准》(GB3097-1997)中的油类
标准值进行修订和完善,要么明确这一标准值应
采用哪种分析方法,要么分别制定针对不同分析
方法的标准值。
(4)在对溢油水域的污染程度进行评价时,
不能仅凭水体中油类的测定结果来进行判定,应
采用“定量”与“定性”相结合的方法,并且考虑周
围海域的背景值或参考值等综合因素,才能对污
染水平做出合理有效的评判。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB17378.4—2007海洋监测规范[S].2007.
[2] LESSARDRR,DEMARCOG.Thesignificanceofoilspilldispersants[J].SpillScienceandTechnologyBulletin,2000,6(1):
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[3] 贾晓平,林钦,蔡文贵,等.海洋动物体石油烃污染评价标准参考值的探讨[J].湛江海洋大学学报,1999,19(3):33-37.
[4] 环境保护部.HJ637-2012水质石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法[S].2012.