水中石油类污染物现场采样问题的探讨

武中林

摘要：指出了石油类污染物是我国重点防治的污染物之一，但是在实际的工作中石油类污染物怎样采样，依然有许多问题，为能够采集到具有代表性和准确性的石油类污染物，针对污染现场存在的问题提出了具体的对策。

关键词：石油类污染物；现场采样；工业废水

中图分类号： X832

文献标识码： A 文章编号： 16749944（2015）06019402

1 引言

环境水中石油类污染物来自工业废水和生活污水的污染。工业废水中的石油类是各种烃类的混合物，主要来自原油的开采、加工、运输以及各种炼制油的使用等行业。石油类对水体的污染已成为世界上普遍关注的环境问题，我国的环境监测技术规范中规定石油类为地表水和有关行业排放废水必测项目之一，并且对石油类污染物实行排污总量控制[1]。石油类物质在水体中通常以三种状态存在，即不溶状、乳化状和溶解状，这三种形态的油多以分层形式存在于由表层至底层的水体中，因此在实际监测中选用什么样的采样方法将直接影响监测结果。目前国内环境监测对于水体中的石油类污染物尚没有较完善的采集方法。随着目前我国环保压力越来越大，特别是两高关于污染环境罪解释出台后，如何避免监测人员的法律风险，也成为了各个监测单位关注的重点，所以有必要全面梳理我国环保法律法规对石油类污染物采样的相关规定，从而规范监测人员的采样行为。

2 我国石油类污染物采样相关规定

《水和废水监测分析方法》（第四版）规定石油类的采样瓶应为不小于250mL的玻璃瓶，并且应单独使用，洗涤时严禁使用脂类洗涤剂，如肥皂水、清洁剂等，因为这些洗涤剂中含有不饱和脂肪酸等有机物，这些物质将会影响监测结果，使数据偏高。《地表水和污水监测技术规范》（HJ/T 91-2002）、《水质 采样技术指导》（HJ494-2009）等规范要求采集油类污染物时必须单独采样，全部用于测定，不允许在实验室内再分样，并且采样器（容器）不能用采集的水样冲洗。采样时应连同表层水一并采集。当只测定水中乳化状态和溶解性油类物质时，应避开漂浮在水体表面的油膜层，在水面下20～50cm处采样。

3 现场问题及建议

3.1 采样仪器的选择

一般的污染物在水体中都是均匀混合状态存在，相对比较容易采集到具有代表性的样品，而石油类物质在水体中通常以三种状态存在，即不溶状、乳化状和溶解状。不溶状油类不能和水混合，且绝大多数石油类比重小于水，而浮于水体表面，这类石油类约占水体中含油量的70%～80%；乳化状和溶解状油易与水均匀混合，但在水体石油类中所占比例较小[2]。这就使得监测人员不易采集到具有代表性的油类样品。因此许多从事环境监测的工作者通过自身工作经验设计出了不同的采样器材，以便采集到具有相对代表性的石油类样品。四川大学杨丽霞等[3]对我国目前使用的石油类采样器进行了总结分析，从最直接的采用广口玻璃瓶直接舀取水样的办法采样，到使用各种形状的采样器材，这些采样器除了不能污染水样外，还应能做到对石油类污染物的单独、定容采样，以满足监测规范的要求。

3.2 水流状态的选择

污水存在的状态有静止状态和流动状态。静止状态的水样采集可分层采样，将采样设备放置水体底层预定深度采样后， 再依次向上采集各层水样。流动状态有层流和紊流两种形态。紊流状态水中各污染物混合相对均匀，为保证石油类监测时采集到有代表性的水样，可以考虑将水流诱发成紊流形态来采样，此时同一断面垂线上分层采样也是最为理想的采样方式。水流的流态可用雷诺数Re 表示， 据有关试验资料表明， Re<580时水流为层流； Re>580 时水流为紊流[4]。《水污染物排放总量监测技术规范》中规定含石油类和动植物油废水采样位置一般要设置在测流堰跌水处或巴歇尔槽出水处，且在水面至水面下5～30cm处；在测流堰跌水处，或使排水形成水跃，采集混匀的水样。所以只要有可能就要将层流态诱发成紊流态以采取代表性水样。赵贞姬[5]的研究表明当水流状态为紊流时，无论是在水体表层，距水面10cm、20cm处的石油类浓度值相差并不大，说明紊流状态采集石油类污染物时，无法容易采集到具有代表性的样品。

3.3 采样位置的选择

由于石油类物质在水体中通常以三种状态存在，即不溶状、乳化状和溶解状，所以采样位置的不同就会导致不同的监测结果。2013年南京某石化公司发生汽油泄漏事故，分别在水体表面和水体下20cm处采集样品，监测结果如表1。

可见的不同采样位置会得到不同的监测结果，从而会对事故的影响情况作出不同的判断。

据资料报道，水体中石油类浓度在0.2～0.4mg/L时，能在水面形成油膜，当水面油膜厚度仅为3.75×10-6cm时，凭肉眼不易察觉。当油膜厚度达到7.5×10-5cm时，可见银色光泽。当油膜厚度达到1.5×10-5cm时，出现彩色膜。因此当被测水体表面还未形成肉眼可见的油膜时，可能已被不溶性油污染。《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅰ-Ⅲ类水域石油类标准限值为≤0.05mg/L，此浓度值远低于不溶性油刚开始在水面形成油膜时的浓度。因此，在采样时除特定的采样目的外，应当连同表层水样一起采集，从而能反映水体真实污染状况。

3.4 分析结果的表达方式

目前我们所有的标准中关于石油类污染物分析结果的表达均采用“mg/L”来表示，但是由于石油类污染物大部分都漂浮在水体表面，其在水体中的纵向分布极不均匀，进而导致石油类污染物不能像其他污染物一样在水体中以均匀混合状态存在，所以采用单位体积的含量来表达石油类污染物的情况就显得不合理。王为民等[6]认为应当使用单位水体表面的含油量来表达水中石油类污染物的情况，其观点具有一定的理论性，在实际操作中采集水面下多深的样品，采样的面积如何计算等等一系列问题需要解决，因此作者建议对于石油类污染物的采样及分析结果应准确表达，环保部门应当出具更加详细的解决办法。

4 总结

石油类污染物漂浮于水体表面，将影响空气与水体界面氧的交换，从而使水中的含氧量降低；分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状存在于水中的油，它们被微生物氧化分解，将消耗水中的溶解氧，从而使水质恶化。由于石油类特殊的性质，采集样品时应当连同表层水样一起采集，采集废水水样时最好使水流成湍急状态，从而采集到具有代表性的样品。而对于石油类污染物的含量问题如何表达也是一个值得关注的问题。

参考文献：

[1]国家环保局.《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[M].4版.北京：中国环境科学出版社，2002：42.

[2]杨昌述.水体中石油类采样和测试中的几个问题的探讨[J].环境科学动态，1995（2）：17～19.

[3]杨丽霞，王 安，杨正庆.石油类废水采样器分析[J].环境科学与管理，2006，31（5）：180～182.

[4]锁向荣，杨玉森，王 彦.对含油污水中石油类矿物油采样方法的探讨[J].铁道劳动安全卫生与环保，1998，25（2）：89～90.

[5]赵贞姬.废水中石油类总量控制监测的采样技术[J].中国环境监测，1998，14（6）：7～8.

[6]王为民，忻鼎耀.地面水中石油类样品的采集及分析结果的表达[J].中国环境监测，1996，12 （6）：9～10.