达飞巴莱里触礁事故的海洋环境污染状况监测

达飞巴莱里触礁事故的海洋环境污染状况监测

随着我国沿海地区经济的快速发展，沿海工业和港口的物流规模不断扩大，港口材料的出口量迅速上升。2012年规模以上港口化肥农药吞吐量0.38亿t,化工原料及制品1.9亿t,年增长速度均在5%以上。在所运输的化学品中,有相当一部分属于危险化学品,受其自身多样性、高危险性、高危害性及处置的高难度,使其集散地、运输枢纽港口及其途径水域面临的环境事故风险也越来越严峻。由于航线密集,我国沿海船载危险品化学泄漏事故时有发生,如2001年发生在长江口外的“大勇”轮碰撞事故,共泄漏苯乙烯638.8t,是我国最大一起海上化学品污染事故,给海洋生态环境造成了严重损害,因此开展危险化学品泄漏应急监测与处置的研究显得十分紧迫。我国在相当长的时间内将海洋污染应急监测研究侧重于海洋溢油,对危险化学品突发事故的应急监测研究始终处于初级阶段,以致在发生危险化学品突发事故应急中缺少科学明晰的应急预案。由于船载化学品种类多、性质复杂,事故一旦发生则难以快速准确地对事故进行识别,导致应急不当或过当。本研究以2012年3月对发生在福建莆田南日群岛的“达飞巴莱里”触礁事件的应急监测为例,对应急监测过程、海域污染状况、应急监测的经验与存在问题进行了分析和讨论,从而为今后开展海上化学品突发事故的应急监测研究提供参考依据。1船船开裂导致的危险化学品2012年3月15日21时15分许,新加坡籍集装箱船“达飞巴莱里”从浙江宁波开往福建福州江阴港途中,在福建莆田南日群岛东北的东月屿附近海域(图1)触礁并搁浅。16日6时现场巡查船艇报告事故船舶附近水域有少量溢油,10时发现搁浅船只中部开裂,船舶存油部分溢出并在海上形成了约3km长的油带。更为严重的是,船体开裂导致部分集装箱落入海中并发生破损。救捞工作于16日展开后,工作人员发现部分货桶标记有毒物标志,之后根据了解,船上装载的1913个标准集装箱中有101个涉及危险化学品,近20种(部分化学品见表1)共计2240.7t。由于船只开裂,集装箱破损,有部分载运货物落入海中,此外船上存有燃料油1136.9t,轻柴油114.4t。为避免更大的损失,海事、救捞部门调集福建本省及上海、浙江的集装箱浮吊船赶往现场开展卸载与清理工作。至4月22日,遇难船只上的集装箱及存油卸载完毕,4月23—25日对“达飞巴莱里”进行切割,将其分为艏、艉两段,船艉段拖至宁德白马船厂进行拆解维修,船艏段于6月15日爆破,其残骸于7月底清除,至此“达飞巴莱里”轮清障打捞工作全部结束。2危险化学品项目检测能力监测机构于3月16日上午接到应急通知并于下午5时开展第一次监测,由于初期未被告知船上载有危险化学品,因此应急监测主要针对溢油进行,18日接到有危险化学品的通报并获得清单后即对化学品监测实施方案进行了紧急研究及制定。由于清单上大部分危险化学品并不在日常的检测业务范围内,故实验人员按照已有的国家和行业标准对检测方法进行摸索,在短时间内建立起部分项目的检测能力,并自21日起对危险化学品项目实施监测,主要针对环境影响较严重的氨基甲酸酯类、有机氯类农药以及烷基磺酸等化工原料。站点布设方面,考虑到养殖安全因素,在事故周边海域布设15个站点(图2),其中事故发生及邻近区域点2个(点n、o);养殖区(图1中阴影部分)9个(点b、c、d、e、f、j、k、l、m),分别位于莆田南日岛、东沙屿、鳌屿、罗盘岛、福清高山、莲峰、万安、平潭唐屿;对照点4个(点a、g、h、i),分别位于莆田石城及平潭娘宫、敖东、东澳。应急监测从3月16日至5月1日按照1d1次的高频率进行,5月以后由于集装箱货物打捞完毕,污染源基本消除,监测频率降至2d1次,5月下旬起又降至1周1次,6月16日船艏段爆破当天开展最后一次采样,应急监测至此结束。3磺酰胺反应物检测事故发生后邻近海域出现黑色漂油,石油类、农药莠去津及其反应物在海水中存在异常浓度。烷基磺酸、氢氧化钠、磷酸反应物在各站点海水中含量未超过事故前的环境背景值,其他有机氯类、氨基甲酸酯类农药均未检出。由于事故海域潮流以旋转流为主,长轴方向为E—W向,受其影响污染物扩散影响程度从重至轻依次为:南日群岛养殖区、福清养殖区、石城对照点海域、平潭对照点海域。3.1海水中石油类含量随事故增长态势事故发生初期,由于溢出的燃料油水溶性差,故事发海域海水中石油类含量在0.05mg/L以下,但由于海面存在大量棕黑色漂油及货物碎片的混合物,沿潮流方向伸展达3km,因此水质属《海水水质标准》(GB3097-1997,下同)中的劣四类海水水质,呈严重污染状态。进入3月下旬,漂油现象受潮流影响有所减弱,但由于分散乳化效应,使得海水中石油类含量急剧升高。东甲岛附近海域石油类含量超过0.30mg/L,符合《海水水质标准》中的四类海水水质,呈中度污染状态。进入4月,由于燃油卸载速度加快,加之事故地点水动力条件好,有利于油污扩散,故除漂油现象在4月10日后即观测不到,海水中石油类含量除在4月上旬和5月末各有1d较高外,其余时间均在0.05mg/L以下,符合一类海水水质标准,呈清洁状态。南日群岛养殖区由于处在潮流长轴方向,受溢油影响较大,事故产生的油污随海流漂入养殖区,至4月初才全部消除。此外从3月下旬至4月上旬养殖区海水中石油类含量在0.0035~0.10mg/L之间,时常达到三类海水水质标准,呈轻度污染状态,给养殖环境带来了不利影响,至4月中旬才恢复至正常水平。福清养殖区在事故发生后未发现漂油,海水中石油类含量也未出现异常升高,但在5月后呈波动上升趋势,进入6月后超出了二类海水水质标准,呈轻度污染状态。考虑到此时事故船只已切割完毕,加之该养殖区离陆地较近,故可能由本地渔船活动引起(图3)。4个对照点在事故发生后石油类无明显变化,仅在5月份以后有个别超二类海水水质标准的现象,可能与船舶航行活动有关。3.2强制东南角出国海洋事故海域莠去津含量变化呈现双峰态势(图4),即在监测开始最初2d内没有检出,但在3月23日开始检出,并在1d后急剧升高至0.62μg/L,之后维持在0.20μg/L附近。进入4月后出现第二峰,达0.38μg/L,之后呈波动下降态势,并在达到0.07μg/L后进入缓慢衰减期。由于莠去津水溶性为微溶,其在海水中溶解需要一定的时间,因此短时间内浓度发生大幅升高的可能性较小,出现双峰的原因可能是事故后莠去津部分发生泄漏,但受污染海水依然停留在船体内部,而集装箱卸载过程中搁浅船舶状态发生了两次较大改变,导致受污染海水进入了海域;南日群岛养殖区莠去津含量变化趋势同事故海域类似,但莠去津第一个峰值较事故海域更高,达0.71μg/L,可能是受岛屿影响,潮流流速降低,莠去津扩散减缓所致;福清养殖区离事故发生地稍远,其所在位置偏离主潮流方向,因此莠去津变化趋势较事故点及南日群岛养殖区平缓许多。峰值的出现较事故海域晚2d,浓度也仅有0.22μg/L;对照点距离事故发生地较远,因此莠去津变化趋势更为平缓,峰值响应时间也较晚,且受地理位置的影响各点莠去津含量及时间变化有所不同。石城对照点虽位于事故点主潮流方向,但由于受到南日水道潮流阻隔,莠去津含量远低于南日养殖区,峰值出现在4月初,为0.19μg/L,之后即呈波动下降态势。而平潭海域的3个对照点由于几乎垂直于潮流长轴方向,距离事故点很远,因此莠去津含量在进入4月后仅有轻微上升,并5月后缓慢下降。由于目前国内对莠去津在海洋环境中行为的研究还处于空白,虽然《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅰ~Ⅲ类水质对莠去津限量为3μg/L,但其基于淡水生态系统,是否适用于海洋则存在问题,因此本次事故中莠去津对海水水质污染程度难以判断。3.3海水水质标准对烷基磺酸根含量的影响事故海域在事故发生后的两个月内,邻近海域烷基磺酸根含量始终波动于0.01~0.03mg/L间,符合一类海水水质标准,呈清洁水平,仅有2d含量稍高,可达0.06mg/L。进入6月,烷基磺酸根含量出现上升态势,并在6月16日监测结束时稳定在0.04mg/L附近,符合二类海水水质标准,呈较清洁水平;南日群岛养殖区烷基磺酸根含量自事故发生至4月中旬始终保持在0.03mg/L以下,符合一类海水水质标准,但在4月中旬以后呈小幅升高的趋势,监测结束时含量接近0.04mg/L,符合二类海水水质标准;福清养殖区烷基磺酸含量在事故发生后在0.03~0.04mg/L之间波动,符合二类海水水质标准。但自5月下旬开始,烷基磺酸根含量出现大幅上升,至6月末监测结束时含量相当于监测开始时的2倍,也相当于事故点含量的2倍。由于烷基磺酸通常是一种陆源污染物,加之该养殖区离陆地较近,且4月下旬集装箱已打捞完毕,海上再次出现大的泄漏已不可能,故可能与附近陆源排污有关;对照点海域烷基磺酸根含量在整个监测过程中在0.0035~0.03mg/L之间波动,符合一类海水水质标准,呈清洁水平(图5)。根据事故前闫景明等于2009年的调查结果,福建海域的烷基磺酸根含量为0.034~1.987mg/L,其中南日群岛海域含量为0.10mg/L,远大于此次应急监测的结果,因此可推测集装箱装载的烷基磺酸可能未发生泄漏,对海洋环境基本未造成影响。4应急监测经验、存在问题及对策4.1做好事故应急监测此次应急监测是在没有预案的情况下,根据海事通报及现场情况进行的,从事故发生至结束共94d的时间里开展57个航次监测,编制应急监测通报54期,为政府机构处置决策提供了较为有力的技术支撑。事故发生初期,从外界获得的信息较为匮乏且不够准确,外业人员根据事故进展及现场情况随机应变,制定出简单可行的监测计划,为摸清事故的初步影响奠定了基础;由于事故发生初期对数据时效性提出的要求很高,因此为确保快速为决策者提供真实数据,此次应急监测采取了不同于常规监测的一些措施,如部分耗时项目先行出具定性数据或准确度适当放宽的做法,简化质量控制过程,将外业采样到出具报告的过程时间控制在24h内;此次应急监测地点偏远,昼间采样时间较长,导致实验室检测工作常在晚间进行,为避免对检测人员次日的工作造成影响,对其的工作时间进行合理调整,确保检测人员具备连续作战的精力,从而使监测的长期持续性得到有效保证。4.2关于存在问题和对策的建议4.2.1海上化学品事故应急预案的确立是出现“空窗期”目前沿海多数地方海洋污染事故应急预案依然主要针对溢油,对化学品污染事故的应急表述较为粗略。由于缺乏明确、可行的依据,应急时根据较粗的高层级预案进行主观应对容易造成指挥混乱、信息不畅、协调不力、处置不当或过当等情况。本次应急监测初期,由于信息传递不畅导致危化品监测从事故发生到实施监测中间存在了近5d的“空窗期”,此外,协调不力还导致采样人员与执法船员在采样过程中发生了争执以至于采样站位无法到达的情况,后经联席会议协调才得以解决,因此建立海上化学品事故应急预案显得迫在眉睫。基于海上化学品自身的复杂性及处置的特殊性,预案应对化学事故的应急性质级别、各级政府及部门的应急职责及专家辅助决策内容进行明确,使得应急时有据可依。通过强化联席机制及日常定期应急演练深化各应急单位的协同配合,确保应急实战过程中出现问题及时得到有效解决。4.2.2应急监测的时效性及进行技术决策的紧迫性海上危险化学品泄露污染事故应急监测需要具备丰富的专业知识及可靠的检测技术,但本次应急监测反映应急机构在此方面显得较为欠缺。如根据危化品清单确定的分析项目大部分为非常规监测项目,虽然检测人员通过摸索在较短时间内建立了分析方法,但一方面花费的时间使得应急监测的时效性受到影响;另一方面莠去津等农药类项目并不在监测机构计量认证资质给定的从业范围内,导致出具的数据无法作为法律仲裁的依据。此外,应急时由于采样人员对污染情况及污染物性质不熟悉,也未采取符合要求的安全防护措施。考虑到集装箱船运输的化学品种类多、性质复杂,靠某一部门或机构单打独拼已显得力不从心,因此组建涵盖相关化学领域的专家组势在必行。凭借专业性的优势,专家辅助决策能在短时间内确定危化品的分析方法及人员防护措施,为快速处理污染提供可靠的技术保障。同时,应充分了解当地检验机构日常的分析检测能力,以便在应急时能将样品送达合适的机构进行分析,确保监测的时效性及权威性。4.2.3应急监测思路亟待转变长期以来,海洋污染事故应急监测“重渔业,轻海洋”的问题比较突出。本次应急也不例外,将大部分站位布设在养殖区中,没有考虑污染物在海域扩散的行为,使得对海洋生态环境损害状况难以进行全面掌握及客观评价。造成这种问题的原因同以往我国在海洋污染事故处理中对渔业资源等损失等直接损失关注较多,对更为严重的海