特殊生態因子意外泄露的應急監測案例分析

.蘇州市環境監測中心　.福州市環境監測中心站　蔡　曄廖　蕾　李月娥徐恒省黃梅芳

特殊生態因子意外泄露的應急監測案例分析

1.蘇州市環境監測中心2.福州市環境監測中心站蔡曄1廖蕾1李月娥1徐恒省1黃梅芳2

隨著社會和經濟的快速發展，環境污染事故尤其是突發性水污染事故，無論是發生次數還是污染程度，都有增大的趨勢。應急監測是突發性環境污染事件處理中的重要一環。該文以2014年發生在京杭大運河上的一起濃硫酸沉船事件為例，分析了pH沿程變化特征以及不同斷面污染物濃度變化的特征，總結突發性環境污染事件處理經驗，為同類事件提供參考。

濃硫酸污染事故應急監測水質監測

隨著化學工業的快速發展，化學工業原料的生產量和消耗量也日益增加。在生產、運輸、存儲和使用過程中存在著不同程度的突發性污染風險。環境污染事故尤其是水環境污染事故在發生頻率上有增大趨勢。應急監測是突發性環境污染事故處理和善后的重要環節。突發性環境污染事件具有污染物質瞬間濃度高、歷時短等特點，對生態環境和人類健康有很大的危害［1-4］。pH是水質參數的重要指標之一，在水處理的任何階段都必須嚴格控制pH，根據《地表水環境質量標準》（GB3838-2002），pH標準限值為6～9。pH作為重要的環境敏感目標，是突發性污染事件（如酸或堿性氣體液體泄露）中應急監測的主要指標。水體中過量接納的硫酸鹽由于還原菌的代謝作用，SO42-會被轉化為S2-，其中部分S2-與沉積物中的多數金屬離子形成金屬硫化物沉淀，部分S2-則會與水中有機物形成硫醇等含硫有機物。因此過量接納的硫酸鹽往往會加速水體甲基汞的生成和水生植物必要微量元素的流失，最終導致水體生態平衡被破壞［5］。本文針對京杭大運河上2014年發生的一起濃硫酸沉船泄露事故應急監測案例，對事件處理措施和水環境監測的各個環節進行總結和思考，為同類事件提供參考。

1　案例概況

2014年8月12日晚，京杭大運河蘇州滸關段北津橋上游約500米處一艘裝載215噸的濃硫酸運輸船發生沉沒。相關部門接到通知以后，積極組織應急人員趕赴現場。運輸船從安徽池州駛來，因船體破損，部分濃硫酸泄露至京杭大運河，兩名船員安全獲救，沉船附近沒有飲用水源地，南岸邊200米處有少量居民，環保部門立即要求當地政府通知附近居民停止取用運河水，同時對沉船周邊京杭大運河開展水質監測。經過現場人員4個晝夜的通力合作，準確掌握了目標物質濃度的時空變化特征，切實保證了下游河道的水質安全。

2　事故處置方案

事故發生在京杭大運河滸關段，水系復雜，污染物質遷移路徑難以掌握，且環境敏感目標眾多［6］。應急人員趕到現場后，立即協調相關部門，充分了解當地水系分布、水體流向以及環境敏感目標分布等基礎資料，根據資料制定事故處置方案：（1）由環保部門對污染團進行跟蹤監測，監測斷面如圖1所示，同時利用液體和片狀氫氧化鈉對水體中的硫酸進行中和，以及配合海事、消防部門對水體中的硫酸進行稀釋；（2）目標污染物為密度比水大的油性液體濃硫酸，隨著污染團向下游遷移，由于被水體稀釋，污染物質濃度會明顯降低，但是污染團的前后距離會被拉長，對下游水質的影響也不能忽略，應配合吳江環境監測站做好相應的應急監測工作；（3）根據水流速度，推測污染團到達下游監測斷面的時間，據此布設監測斷面，進行實際跟蹤監測，可以有效節省人力和物力資源；（4）由海事、安監等部門做好沉船打撈工作；（5）公安部門做好事故地周邊的警戒，防止居民取用河水。

圖1　監測點位分布示意圖

3　事故發生地各監測斷面受污染情況分析

以硫酸沉船處為起始監測斷面，分析污染團沿運河流動方向監測斷面的pH變化情況，各監測斷面距離起始斷面的距離以及pH最小值監測結果如表1所示。結果表明，事故點以及下游5公里范圍內的運河段水質pH值在3以下，嚴重偏酸性，受污染嚴重；距離事故監測斷面9公里以后的下游運河段基本上沒有受到硫酸沉船事故的影響。

表1　監測斷面pH測量結果最低值

4　各監測斷面pH值和硫酸鹽濃度沿程變化分析

2014年8月12日23點20分左右，水質pH監測結果為：沉船上游50米處為7.0，下游500米北津橋為2.5，下游1000米處南津橋為7；13日零點30分左右，pH監測結果為：沉船處為7.0，北津橋為7.0，下游2公里處興賢橋為2.5。京杭大運河滸關段水流約為0.3米/秒，初步判斷污染團已向下游遷移。蘇州市環境監測中心按照事故指揮部指示，立即對污染團進行應急跟蹤監測，分別在下游的興賢橋、長滸大橋和寒山橋設置采樣斷面，應急跟蹤監測結果見圖2，監測點位見圖1。

根據監測結果，13日1時許，污染團已遷移至離事故現場約2公里的興賢橋；5時許，污染團已遷移至離事故現場約5公里的長滸大橋（圖3）。污染團經過上述斷面時，水中pH值范圍在2～4之間，水質酸性嚴重。

經向水中投放液堿和片堿，對污染團進行中和處理，截止13日13時，污染團已遷移至離事故現場約9公里的寒山橋，經檢測，水質pH已基本恢復正常（圖4）。此外，獅山橋斷面水質pH值在7左右，表明此斷面基本沒有受到事故影響。

圖2　興賢橋斷面pH隨時間變化

圖3　長滸大橋斷面pH隨時間變化

圖4　寒山橋斷面pH隨時間變化

截至14日15時，各斷面點位水質pH值均正常；除13日1時、13時的興賢橋，和14時、14時30分寒山橋的硫酸鹽數據超標（＞250mg/L，詳見圖5、圖6）外，其余時間點各斷面監測點位的硫酸鹽值均正常。

圖5　興賢橋斷面硫酸鹽含量隨時間變化

圖6　寒山橋斷面硫酸鹽含量隨時間變化

14日到16日，蘇州市環境監測中心繼續對京杭大運河滸關段濃硫酸泄露事故進行跟蹤監測，并組織吳中區和吳江區環境監測站在下游運河段開展應急跟蹤監測，結果如表2、表3所示，各監測點位水質pH值均達標；水中硫酸鹽濃度均正常。鑒于沉船中剩余酸性水的處置已結束，事故沉船于16日10時30分左右拖離事故現場，沉船拖離后各斷面監測點位水中pH值均達標（見表4）。

表2　京杭大運河濃硫酸泄漏事件下游運河段應急監測結果（pH值）

表3　京杭大運河濃硫酸泄漏事件下游運河段應急監測結果（硫酸鹽）　（單位：mg/L）

表4　沉船拖離后各段面監測結果（pH值）

5　結論與思考

該次事故發生在京杭大運河滸關段，水系復雜，污染物質遷移路徑難以掌握，且環境敏感目標眾多，好在相關部門全力配合，及時采取了有效措施，掌握了目標物質濃度的時空變化特征，切實保證下游城市的用水安全，從中可以得到以下結論和啟示：

（1）本次硫酸泄漏污染事故的應急監測方案科學有效，確定的監測對象、監測因子以及采用的監測方法科學合理，所取得的監測數據為事故的正確處理、科學評估事件造成的環境污染范圍提供了技術支持。

（2）本次硫酸泄漏污染事故的應急監測響應速度快，監測點位分布科學，取得的監測數據具有準確性和代表性。

（3）在上游斷面，污染物質相對集中，污染團的跨度小，對上游斷面的持續影響時間明顯小于下游斷面，但是污染物質濃度在上游斷面顯著高于下游斷面，對水質的影響強度也顯著高于下游斷面。

（4）京杭大運河滸關段水系復雜，導致監測點位分散多變，應急人員也要分散應對，加重了工作人員的監測任務。這就要求必須明確應急監測的工作重點是跟蹤污染團，及時采取有效治理措施，既要排查上游污染團，又要做好下游斷面的監測工作，確保下游用水安全。

（5）分析儀器、防護設備、通訊設備、交通工具以及其他現場裝備要與應急任務相適應，這樣才能更好地發揮壞境監測在突發環境事件應急處理的決策支持和技術保障作用。

［1］李國剛.突發性環境污染事故應急監測案例［M］.北京：中國環境科學出版社，2010.

［2］郁建橋，呂學研，劉雷.平原河網區水源地異味物質應急監測案例分析［J］.環境監控與預警，2014，6（6）：8-11.

［3］徐慶，錢瑾.上海市突發性水環境污染事故應急監測能力建設［J］.環境監控與預警，2010，2（5）：9-11.

［4］蔡繼紅，尤小娟.液氯意外泄露的應急監測［J］.中國環境監測，2007，23（1）：70-74.

［5］于文波，胡明成.硫酸鹽的環境危害及含硫酸鹽廢水處理方法［J］.科技信息，2011（11）：401-402.

［6］李強，毛鋒，周文生.京杭大運河保護地理信息系統建設研究［J］.地理信息世界，2009（3）：31-35.