危險化學品海上泄漏案例的應急監(jiān)測現(xiàn)狀研究

劉 瓛 王菲菲 林立清

(1.南京大學環(huán)境規(guī)劃設計研究院股份公司，江蘇 南京 210093；2.無錫市智慧環(huán)保技術監(jiān)測研究院有限公司，江蘇 無錫 214000)

引言

危險化學品(簡稱?；?是指具有危險特性(易燃、易爆、有毒、有腐蝕性等)，對人體、設施、環(huán)境具有危害的劇毒化學品和其他化學品。近年來，隨著?；返娜蚧\輸和使用，?；泛＿\量和海運頻次逐年增加，導致其海運泄漏事故時有發(fā)生。據(jù)國內外的泄漏事故信息網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，自上世紀以來，全世界發(fā)生的化學品的海運泄漏事故多達數(shù)百起，這些?；返男孤┦鹿试斐闪藝乐氐沫h(huán)境污染、生命損害以及經濟損失[1]。

為盡量降低?；沸孤┦鹿试斐傻奈：?，管理部門應提前制定泄漏事故的應急預案，并及時采取事故后的應急處置工作。應急監(jiān)測在應急預案和應急處置中均能起到關鍵的作用，這是因為，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)此選取合適的應急方案。但是，由于危化品性質多樣，海運泄漏事故的地點、泄漏量也各不相同，所以，相比于常規(guī)監(jiān)測，應急監(jiān)測所面臨的情況更加復雜和困難[1，2]。

本研究選取全球范圍內發(fā)生的危化品海上泄漏事故案例6起，總結案例的應急監(jiān)測經驗與不足，歸納國內外的應急監(jiān)測研究現(xiàn)狀，嘗試提出危化品海上泄漏事故的應急監(jiān)測的采樣和測定技術，以期為政府管理部門制定應急監(jiān)測方案提供科學建議。

1 危險化學品概述

1.1 危險化學品的性質及其分類

?；房筛鶕?jù)危險性質、危害性、運輸類型、泄漏入海的物理行為等特性進行分類。目前，全球普遍使用的?；贩诸愂窃凇蛾P于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書.規(guī)章范本(2015第19次修訂本)》中，根據(jù)?；返奈ｋU特性，將?；分饕譃橐韵?大類：①爆炸品；②氣體(易燃氣體、毒性氣體等)；③易燃液體；④易燃固體、易于自燃的物質、遇水放出易燃氣體的物質；⑤氧化性物質和有機過氧化物；⑥毒性物質和感染性物質；⑦放射性物質；⑧腐蝕性物質；⑨雜項危險物質和物品。中國于2012年發(fā)布的《危險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種危險標志一一對應。值得注意的是，一種?；房赏瑫r具有多種危險特性，此時應將該?；返乃形ｋU特性標志圖全部貼在包裝體外，從而引起運輸和使用中可接觸人員的警示。

此外，危化品可按其海上運輸形式分為散裝運輸和包裝品運輸。在《國際散裝運輸危險化學品船舶構造和設備規(guī)則》中，明確了各種?；返倪\輸形式：包裝運輸是采用桶、罐、集裝箱來運輸?；罚⒀b運輸是采用大型船艙運輸?；?。

若危化品在海上運輸時發(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急監(jiān)測的環(huán)境要素選擇。

1.2 危化品的危害特性

《全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度》中將?；返奈：μ匦苑譃槲锢砦：Α⒔】滴：?、環(huán)境危害三方面。2014年最新修訂版中，將?；返奈：π约毞譃?8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?；返囊话阄：ν?，?；啡绻l(fā)生泄漏事故，入海的危化品還會對海洋環(huán)境產生嚴重污染和生態(tài)破壞。上世紀70年代聯(lián)合國的“海洋污染科學專家組”就提出，危化品入海后主要危害包括以下4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 ?；沸孤┤牒Ｊ鹿拾咐?/h2>

本研究從Cedre全球水上泄漏事故數(shù)據(jù)庫、國內外泄漏事故報告中收集了2009-2016年間的全球范圍內發(fā)生的6起典型?；沸孤┳鳛檠芯堪咐瑩?jù)此分析泄漏事故的應急監(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，?；沸孤┦鹿实陌l(fā)生地點多在近岸、淺灘、港口海域，而近岸海域由于水動力條件較弱，地形復雜，事故泄漏的污染物不易在海水中稀釋擴散，對海洋生態(tài)產生的危害較大，并會嚴重影響近岸海域的水產養(yǎng)殖活動，采取應急監(jiān)測分析評價污染程度至關重要。

此外，由表1-1可見，泄漏?；返姆N類多樣，性質各異。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，同時事故船只周圍的大氣也需要進行監(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，危化品泄漏事故的應急監(jiān)測需要具體問題具體分析，根據(jù)?；返牟煌再|，選擇合適的監(jiān)測要素和監(jiān)測方法，這也增加了應急監(jiān)測的難度。

2.2 泄漏事故應急監(jiān)測的不足

目前，文獻中關于?；沸孤┖Ｉ媳O(jiān)測的研究較少，而且，從表1-1中總結了6起案例中的監(jiān)測情況可以看出，?；泛Ｉ闲孤┦鹿实膽北O(jiān)測存在著以下兩點需要改進的地方：

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行監(jiān)測。雖然，對于溶解于海水的?；?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?；?如莠去津)，應根據(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、生物體進行應急監(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行監(jiān)測。

第二，完善各種?；返暮Ｑ蟊O(jiān)測方法。?；返姆N類數(shù)以千計，不同?；凡扇〔煌谋O(jiān)測方法，目前，大部分的?；泛Ｑ蟊O(jiān)測標準尚未建立，而且由于性質的不同，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、準確、靈敏度高的監(jiān)測方法對海洋應急監(jiān)測非常重要。此外，為了更好地顯示?；肺廴竞Ｓ虻木C合環(huán)境污染程度，需要在應急監(jiān)測中重視生物監(jiān)測的作用，通過對生物體分泌的物質、組織、個體、種群的生理學或生態(tài)學檢測，直接、方便地反映出環(huán)境污染。

3 ?；沸孤┤牒Ｊ鹿蕬北O(jiān)測措施研究

3.1 應急監(jiān)測的采樣布點與頻率

首先，事故發(fā)生后，應急監(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。

事故應急監(jiān)測的采樣頻率需要根據(jù)應急不同階段和監(jiān)測反饋實時調整。前期，污染監(jiān)測應至少一天一次，至應急收尾時，監(jiān)測頻率應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或事故海域不再受污染威脅為止。

3.2 應急監(jiān)測的采樣技術

泄漏事故的應急監(jiān)測采樣，需要根據(jù)?；啡牒Ｎ锢硇袨檫M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?；罚杉Ｑ蟊韺?～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)測結果。

采樣保存和運輸：樣品瓶、樣品袋需要選取不與危化品發(fā)生反應的材質，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℃下低溫運輸儲存，生物體樣本0～4℃下運輸，直至檢測前需在-20℃下儲存。

3.3 應急監(jiān)測的測定技術

危化品泄漏入海事故的應急應急監(jiān)測技術主要包括三種：物理分析技術、化學測定技術、生物測定技術。物理分析技術包括雷達、紅外線等遠程監(jiān)測技術和潛水探測技術，其能探測出泄漏?；吩谖廴竞Ｓ虻闹饕植记闆r；化學測定技術包括光學分析法、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；生物測定技術包括生物標志物法、免疫檢測技術、生物傳感器、生物毒性試驗在線監(jiān)測方法等[8]，綜合反映危化品對污染海域的生態(tài)污染。需要注意的是，監(jiān)測人員將物理、化學、生物測定三種技術聯(lián)合應用時，應根據(jù)?；沸再|和海域情況而定。

3.4 應急監(jiān)測的展望

?；沸孤┦鹿实膽北O(jiān)測結果可為應急處置工作提供科學指導。對于危化品泄漏事故的應急監(jiān)測展望共兩點：①鑒于目前?；泛Ｑ蟊O(jiān)測技術不完善的現(xiàn)狀，未來環(huán)境管理部門應致力于建立各類?；返暮Ｑ蟊O(jiān)測技術標準方法；②應急監(jiān)測時，既需要快速了解海域的污染現(xiàn)狀，又需要準確判斷海水、沉積物、海洋生物體受污染情況，因此需將現(xiàn)場快速監(jiān)測與實驗室的精確測定相結合，形成快速、準確度高的應急監(jiān)測體系。