水中石油類污染物現場采樣問題的探討

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，針對污染現場存在的問題提出了具體的對策。

關鍵詞：石油類污染物；現場采樣；工業廢水

中圖分類號： X832

文獻標識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06019402

1 引言

環境水中石油類污染物來自工業廢水和生活污水的污染。工業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。石油類對水體的污染已成為世界上普遍關注的環境問題，我國的環境監測技術規范中規定石油類為地表水和有關行業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]。石油類物質在水體中通常以三種狀態存在，即不溶狀、乳化狀和溶解狀，這三種形態的油多以分層形式存在于由表層至底層的水體中，因此在實際監測中選用什么樣的采樣方法將直接影響監測結果。目前國內環境監測對于水體中的石油類污染物尚沒有較完善的采集方法。隨著目前我國環保壓力越來越大，特別是兩高關于污染環境罪解釋出臺后，如何避免監測人員的法律風險，也成為了各個監測單位關注的重點，所以有必要全面梳理我國環保法律法規對石油類污染物采樣的相關規定，從而規范監測人員的采樣行為。

2 我國石油類污染物采樣相關規定

《水和廢水監測分析方法》（第四版）規定石油類的采樣瓶應為不小于250mL的玻璃瓶，并且應單獨使用，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，這些物質將會影響監測結果，使數據偏高。《地表水和污水監測技術規范》（HJ/T 91-2002）、《水質 采樣技術指導》（HJ494-2009）等規范要求采集油類污染物時必須單獨采樣，全部用于測定，不允許在實驗室內再分樣，并且采樣器（容器）不能用采集的水樣沖洗。采樣時應連同表層水一并采集。當只測定水中乳化狀態和溶解性油類物質時，應避開漂浮在水體表面的油膜層，在水面下20～50cm處采樣。

3 現場問題及建議

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，而石油類物質在水體中通常以三種狀態存在，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。因此許多從事環境監測的工作者通過自身工作經驗設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。四川大學楊麗霞等[3]對我國目前使用的石油類采樣器進行了總結分析，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，還應能做到對石油類污染物的單獨、定容采樣，以滿足監測規范的要求。

3.2 水流狀態的選擇

污水存在的狀態有靜止狀態和流動狀態。靜止狀態的水樣采集可分層采樣，將采樣設備放置水體底層預定深度采樣后， 再依次向上采集各層水樣。流動狀態有層流和紊流兩種形態。紊流狀態水中各污染物混合相對均勻，為保證石油類監測時采集到有代表性的水樣，可以考慮將水流誘發成紊流形態來采樣，此時同一斷面垂線上分層采樣也是最為理想的采樣方式。水流的流態可用雷諾數Re 表示， 據有關試驗資料表明， Re<580時水流為層流； Re>580 時水流為紊流[4]。《水污染物排放總量監測技術規范》中規定含石油類和動植物油廢水采樣位置一般要設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誘發成紊流態以采取代表性水樣。趙貞姬[5]的研究表明當水流狀態為紊流時，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

由于石油類物質在水體中通常以三種狀態存在，即不溶狀、乳化狀和溶解狀，所以采樣位置的不同就會導致不同的監測結果。2013年南京某石化公司發生汽油泄漏事故，分別在水體表面和水體下20cm處采集樣品，監測結果如表1。

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

據資料報道，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。《地表水環境質量標準》（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 分析結果的表達方式

目前我們所有的標準中關于石油類污染物分析結果的表達均采用“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果應準確表達，環保部門應當出具更加詳細的解決辦法。

4 總結

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，從而使水質惡化。由于石油類特殊的性質，采集樣品時應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，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注的問題。

參考文獻：

[1]國家環保局.《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法[M].4版.北京：中國環境科學出版社，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].環境科學動態，1995（2）：17～19.

[3]楊麗霞，王 安，楊正慶.石油類廢水采樣器分析[J].環境科學與管理，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].鐵道勞動安全衛生與環保，1998，25（2）：89～90.

[5]趙貞姬.廢水中石油類總量控制監測的采樣技術[J].中國環境監測，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果的表達[J].中國環境監測，1996，12 （6）：9～10.