劉 瓛 王菲菲 林立清

(1.南京大學(xué)環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份公司，江蘇 南京 210093；2.無錫市智慧環(huán)保技術(shù)監(jiān)測研究院有限公司，江蘇 無錫 214000)

引言

危險(xiǎn)化學(xué)品(簡稱?；?是指具有危險(xiǎn)特性(易燃、易爆、有毒、有腐蝕性等)，對人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品。近年來，隨著危化品的全球化運(yùn)輸和使用，?；泛＿\(yùn)量和海運(yùn)頻次逐年增加，導(dǎo)致其海運(yùn)泄漏事故時有發(fā)生。據(jù)國內(nèi)外的泄漏事故信息網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，自上世紀(jì)以來，全世界發(fā)生的化學(xué)品的海運(yùn)泄漏事故多達(dá)數(shù)百起，這些?；返男孤┦鹿试斐闪藝?yán)重的環(huán)境污染、生命損害以及經(jīng)濟(jì)損失[1]。

為盡量降低?；沸孤┦鹿试斐傻奈：Γ芾聿块T應(yīng)提前制定泄漏事故的應(yīng)急預(yù)案，并及時采取事故后的應(yīng)急處置工作。應(yīng)急監(jiān)測在應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急處置中均能起到關(guān)鍵的作用，這是因?yàn)?，其能夠及時判斷出事故泄漏的污染程度及影響范圍，并據(jù)此選取合適的應(yīng)急方案。但是，由于?；沸再|(zhì)多樣，海運(yùn)泄漏事故的地點(diǎn)、泄漏量也各不相同，所以，相比于常規(guī)監(jiān)測，應(yīng)急監(jiān)測所面臨的情況更加復(fù)雜和困難[1，2]。

本研究選取全球范圍內(nèi)發(fā)生的?；泛Ｉ闲孤┦鹿拾咐?起，總結(jié)案例的應(yīng)急監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)與不足，歸納國內(nèi)外的應(yīng)急監(jiān)測研究現(xiàn)狀，嘗試提出危化品海上泄漏事故的應(yīng)急監(jiān)測的采樣和測定技術(shù)，以期為政府管理部門制定應(yīng)急監(jiān)測方案提供科學(xué)建議。

1 危險(xiǎn)化學(xué)品概述

1.1 危險(xiǎn)化學(xué)品的性質(zhì)及其分類

?；房筛鶕?jù)危險(xiǎn)性質(zhì)、危害性、運(yùn)輸類型、泄漏入海的物理行為等特性進(jìn)行分類。目前，全球普遍使用的?；贩诸愂窃凇蛾P(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書.規(guī)章范本(2015第19次修訂本)》中，根據(jù)?；返奈ｋU(xiǎn)特性，將?；分饕譃橐韵?大類：①爆炸品；②氣體(易燃?xì)怏w、毒性氣體等)；③易燃液體；④易燃固體、易于自燃的物質(zhì)、遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)；⑤氧化性物質(zhì)和有機(jī)過氧化物；⑥毒性物質(zhì)和感染性物質(zhì)；⑦放射性物質(zhì)；⑧腐蝕性物質(zhì)；⑨雜項(xiàng)危險(xiǎn)物質(zhì)和物品。中國于2012年發(fā)布的《危險(xiǎn)貨物分類和品名編號》(GB 6944-2012)，同樣將不同的?；贩N類劃分為上述9類，并與9種危險(xiǎn)標(biāo)志一一對應(yīng)。值得注意的是，一種?；房赏瑫r具有多種危險(xiǎn)特性，此時應(yīng)將該?；返乃形ｋU(xiǎn)特性標(biāo)志圖全部貼在包裝體外，從而引起運(yùn)輸和使用中可接觸人員的警示。

此外，?；房砂雌浜Ｉ线\(yùn)輸形式分為散裝運(yùn)輸和包裝品運(yùn)輸。在《國際散裝運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》中，明確了各種?；返倪\(yùn)輸形式：包裝運(yùn)輸是采用桶、罐、集裝箱來運(yùn)輸?；?，散裝運(yùn)輸是采用大型船艙運(yùn)輸危化品。

若?；吩诤Ｉ线\(yùn)輸時發(fā)生了泄漏事故，可根據(jù)?；返拿芏?、溶解度、蒸氣壓等物理行為進(jìn)行分類。在《波恩協(xié)定》中，使用“歐洲行為分類系統(tǒng)”可將?；啡牒Ｐ袨榉譃?2類[3]：①氣化類、②揮發(fā)類、③漂浮類、④溶解類、⑤沉降類、⑥氣化溶解類、⑦揮發(fā)溶解類、⑧漂浮揮發(fā)類、⑨漂浮揮發(fā)溶解類、⑩漂浮溶解類、溶解揮發(fā)類、沉降溶解類。以及包裝未破損時的3類：漂浮類、浸沒類、下沉類。?；返奈ｋU(xiǎn)特性、入海物理行為判斷具有重要的作用，它能夠影響事故的應(yīng)急監(jiān)測的環(huán)境要素選擇。

1.2 ?；返奈：μ匦?/h3>

《全球化學(xué)品統(tǒng)一分類和標(biāo)簽制度》中將危化品的危害特性分為物理危害、健康危害、環(huán)境危害三方面。2014年最新修訂版中，將危化品的危害性細(xì)分為28類，包括：16類物理危害(如，易燃液體、氧化性固體等的燃爆危害)、10類健康危害(如，急慢性毒性、皮膚腐蝕/刺激性、放射性等)、2類環(huán)境危害(如，水生急性危害、危害臭氧層等)。

除了上述危化品的一般危害外，?；啡绻l(fā)生泄漏事故，入海的?；愤€會對海洋環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染和生態(tài)破壞。上世紀(jì)70年代聯(lián)合國的“海洋污染科學(xué)專家組”就提出，?；啡牒：笾饕：Πㄒ韵?類[4]：①生物蓄積污染；②生物資源破壞；③危害人類健康；④損害休憩環(huán)境。

2 危化品泄漏入海事故案例

本研究從Cedre全球水上泄漏事故數(shù)據(jù)庫、國內(nèi)外泄漏事故報(bào)告中收集了2009-2016年間的全球范圍內(nèi)發(fā)生的6起典型?；沸孤┳鳛檠芯堪咐?，據(jù)此分析泄漏事故的應(yīng)急監(jiān)測情況。泄漏事故基本信息見表1-1。

表1-1 全球5起?；沸孤┤牒０咐?/p>

2.1 危化品泄漏事故案例分析

根據(jù)收集的案例信息，危化品泄漏事故的發(fā)生地點(diǎn)多在近岸、淺灘、港口海域，而近岸海域由于水動力條件較弱，地形復(fù)雜，事故泄漏的污染物不易在海水中稀釋擴(kuò)散，對海洋生態(tài)產(chǎn)生的危害較大，并會嚴(yán)重影響近岸海域的水產(chǎn)養(yǎng)殖活動，采取應(yīng)急監(jiān)測分析評價(jià)污染程度至關(guān)重要。

此外，由表1-1可見，泄漏?；返姆N類多樣，性質(zhì)各異。除了單類?；沸孤┣闆r外，還存在一次事故中泄漏多種?；返那闆r。由于不同的?；肪哂胁煌沫h(huán)境行為，因此，其所需的環(huán)境監(jiān)測方法也不同。例如，對于溶解度較大的硝酸銨，需要對污染海域的不同深度的水體進(jìn)行監(jiān)測；對于蒸氣壓較大的甲基叔丁基醚，不僅要監(jiān)測水質(zhì)，同時事故船只周圍的大氣也需要進(jìn)行監(jiān)測；對于具有酸性的硫酸，需要同時監(jiān)測硫酸濃度和水體酸堿度。綜上，?；沸孤┦鹿实膽?yīng)急監(jiān)測需要具體問題具體分析，根據(jù)危化品的不同性質(zhì)，選擇合適的監(jiān)測要素和監(jiān)測方法，這也增加了應(yīng)急監(jiān)測的難度。

2.2 泄漏事故應(yīng)急監(jiān)測的不足

目前，文獻(xiàn)中關(guān)于?；沸孤┖Ｉ媳O(jiān)測的研究較少，而且，從表1-1中總結(jié)了6起案例中的監(jiān)測情況可以看出，?；泛Ｉ闲孤┦鹿实膽?yīng)急監(jiān)測存在著以下兩點(diǎn)需要改進(jìn)的地方：

第一，監(jiān)測的環(huán)境要素需要全面。目前的泄漏事故監(jiān)測海水樣品采樣較多，較少采集沉積物和生物體樣本進(jìn)行監(jiān)測。雖然，對于溶解于海水的危化品(如硝酸銨)，監(jiān)測水樣十分必要，但是，對于不溶于海水或微溶于海水的危化品(如莠去津)，應(yīng)根據(jù)其入海環(huán)境行為，判斷是否需要同時采集污染海域的沉積物、生物體進(jìn)行應(yīng)急監(jiān)測。此外，對于降解半衰期較長的?；沸孤?如莠去津、甲基叔丁基醚)，可長期存在海洋環(huán)境從而帶來潛在的致癌、致畸、致突變危害[5]，因此需要對污染生物體進(jìn)行監(jiān)測。

第二，完善各種危化品的海洋監(jiān)測方法。危化品的種類數(shù)以千計(jì)，不同?；凡扇〔煌谋O(jiān)測方法，目前，大部分的?；泛Ｑ蟊O(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，而且由于性質(zhì)的不同，其海水、海洋沉積物的監(jiān)測并不能完全借鑒該?；返牡蛲寥赖谋O(jiān)測方法[2，6]，建立快速、準(zhǔn)確、靈敏度高的監(jiān)測方法對海洋應(yīng)急監(jiān)測非常重要。此外，為了更好地顯示危化品污染海域的綜合環(huán)境污染程度，需要在應(yīng)急監(jiān)測中重視生物監(jiān)測的作用，通過對生物體分泌的物質(zhì)、組織、個體、種群的生理學(xué)或生態(tài)學(xué)檢測，直接、方便地反映出環(huán)境污染。

3 ?；沸孤┤牒Ｊ鹿蕬?yīng)急監(jiān)測措施研究

3.1 應(yīng)急監(jiān)測的采樣布點(diǎn)與頻率

首先，事故發(fā)生后，應(yīng)急監(jiān)測需要在確保監(jiān)測人員安全的情況下開展。根據(jù)污染物的入海物理行為和污染海域面積、水深、水流方向等情況，監(jiān)測人員可采用網(wǎng)格法、輻射法等方法將采樣站位在污染海域及可能被污染的海域全面覆蓋，此外，也需要選取一個采樣的對照站位。

事故應(yīng)急監(jiān)測的采樣頻率需要根據(jù)應(yīng)急不同階段和監(jiān)測反饋實(shí)時調(diào)整。前期，污染監(jiān)測應(yīng)至少一天一次，至應(yīng)急收尾時，監(jiān)測頻率應(yīng)降低至一周一次甚至一月一次，直至污染海域完成污染修復(fù)或事故海域不再受污染威脅為止。

3.2 應(yīng)急監(jiān)測的采樣技術(shù)

泄漏事故的應(yīng)急監(jiān)測采樣，需要根據(jù)?；啡牒Ｎ锢硇袨檫M(jìn)行針對性選擇。①水體采樣：一般使用集水器，對于漂浮類?；凡杉?～5cm的表層水樣；對于溶解類?；?，采集水柱中不同高度的水樣；對于沉降類?；罚杉讓映练e物上層的0～10cm水樣。②沉積物采樣：一般使用抓泥斗，對于溶解和沉降類?；?，采集海洋表層0～5cm的沉積物。③生物體采樣：一般使用布網(wǎng)法，采集的生物體包括海洋魚類、雙殼類、牡蠣、海鳥等[7]，采集的生物體需要注意防止其腐化而影響監(jiān)測結(jié)果。

采樣保存和運(yùn)輸：樣品瓶、樣品袋需要選取不與?；钒l(fā)生反應(yīng)的材質(zhì)，且需要其密封性好、采樣前未受到污染。水體、沉積物樣品需在0～4℃下低溫運(yùn)輸儲存，生物體樣本0～4℃下運(yùn)輸，直至檢測前需在-20℃下儲存。

3.3 應(yīng)急監(jiān)測的測定技術(shù)

?；沸孤┤牒Ｊ鹿实膽?yīng)急應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)主要包括三種：物理分析技術(shù)、化學(xué)測定技術(shù)、生物測定技術(shù)。物理分析技術(shù)包括雷達(dá)、紅外線等遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)和潛水探測技術(shù)，其能探測出泄漏?；吩谖廴竞Ｓ虻闹饕植记闆r；化學(xué)測定技術(shù)包括光學(xué)分析法、色譜分析法、電化分析法等，其能測定出污染海域?；返臐舛惹闆r；生物測定技術(shù)包括生物標(biāo)志物法、免疫檢測技術(shù)、生物傳感器、生物毒性試驗(yàn)在線監(jiān)測方法等[8]，綜合反映?；穼ξ廴竞Ｓ虻纳鷳B(tài)污染。需要注意的是，監(jiān)測人員將物理、化學(xué)、生物測定三種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)危化品性質(zhì)和海域情況而定。

3.4 應(yīng)急監(jiān)測的展望

?；沸孤┦鹿实膽?yīng)急監(jiān)測結(jié)果可為應(yīng)急處置工作提供科學(xué)指導(dǎo)。對于?；沸孤┦鹿实膽?yīng)急監(jiān)測展望共兩點(diǎn)：①鑒于目前?；泛Ｑ蟊O(jiān)測技術(shù)不完善的現(xiàn)狀，未來環(huán)境管理部門應(yīng)致力于建立各類危化品的海洋監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方法；②應(yīng)急監(jiān)測時，既需要快速了解海域的污染現(xiàn)狀，又需要準(zhǔn)確判斷海水、沉積物、海洋生物體受污染情況，因此需將現(xiàn)場快速監(jiān)測與實(shí)驗(yàn)室的精確測定相結(jié)合，形成快速、準(zhǔn)確度高的應(yīng)急監(jiān)測體系。