多參數水質測試儀在海洋環境污染應急監測中的應用

曹宇峰，藍虹，黃央央

(國家海洋局廈門海洋預報臺 廈門 361008)

多參數水質測試儀在海洋環境污染應急監測中的應用

曹宇峰，藍虹，黃央央

(國家海洋局廈門海洋預報臺 廈門 361008)

文章以2012年新加坡籍“BARELI”輪觸礁事故后的海洋環境污染應急監測為例，對多參數水質測試儀的基本情況、操作步驟、監測結果和質量保證等進行簡述。多參數水質測試儀具有便攜性、易于操作性、測試快捷性和數據準確性等優勢，應用效果良好，適用于海洋環境監測尤其是應急監測，應促進其標準化、規范化和業務化推廣使用。

水質測試儀；海洋污染；應急監測；海上溢油；海水水質

1 BARELI輪觸礁事故和現場處置概況

2012年3月15日21時15分，裝載著1 913個集裝箱的新加坡籍“BARELI”輪(船長220 m、寬32 m)在福州江陰港附近海域擱淺觸礁，船中部斷裂，船體有隨時傾覆沉沒的危險，部分集裝箱落入海中。在福建省委省政府和交通運輸部領導的高度重視和周密指揮下，該輪21名船員全部安全獲救；海事部門組織力量采取海巡船艇現場監護、事發海域交通管制、船尾布設雙錨等措施，為盡最大努力防控船舶污染，福建海事局協調有關部門和專業力量，緊急協調組織開展BARELI輪燃油、含油污水等污染物的清除工作，在其周圍布設圍油欄，防止油污隨海流漂散，制訂并實施遇險船舶存油抽取方案和貨物處置方案。此外，調查組于3月17—18日發現BARELI輪上有101個集裝箱裝載有包括農藥和化工原料等的危險化學品，共計2 240.7 t，但未發現危險化學品入海。從事故發生、船舶理貨、貨物轉運、清理殘骸直至船舶被爆破處理后移出現場，歷經近百天[1]。

2 應急監測工作開展情況

3月17日14時，筆者所在的廈門海洋環境監測中心站接到上級通知，立即啟動溢油應急監測預案，所有監測人員進入緊急待命狀態。當日16時40分，中心站再次接到上級通知，要求監測人員當晚即乘海監船前往船舶擱淺海域實施事故海域海洋環境污染應急監測。監測人員接到命令后馬上行動，在2 h內準備好全部監測儀器設備、藥品試劑和相關物資，3名監測人員于19時30分登上中國海監62船，并建立船上應急監測實驗室。準備工作就緒后，海監船于20時起航，前往事故船舶擱淺海域。3月18日上午監測人員即在事故海域進行應急監測，現場監測項目包括海況、風向風速、水溫、鹽度、pH值、溶解氧和石油類。

自3月20日起，按照上級要求，增加危化品污染物樣品的采集并統一送至東海環境監測中心檢測。至4月下旬，監測人員每天開展1次海洋環境應急監測，其后隨著事故船舶處理進展逐步調整為每2天1次和每周1次，在事故船舶處理完畢后開展1次后評估監測。

3 多參數水質測試儀的應用

在BARELI輪觸礁事故應急處置中迅速全面開展海洋環境監測，保證了海洋行政主管部門更及時地掌握事故海域的海洋環境污染狀況，從而做出準確的判斷和決策，避免危化品入海帶來嚴重影響。但參與海上作業的監測人員只有3名，人手實在有限，為實現監測數據時效性強和準確度高的任務目標，中心站在此次海洋環境污染應急監測過程中應用多參數水質測試儀，對水溫、鹽度、pH值和溶解氧等海域環境基礎監測項目完成現場測定，共獲取數據300余組。

3.1 多參數水質測試儀簡述

本次應急監測中應用的是德國WTW Multi 350I型多參數水質測試儀。其中，溶解氧的測定采用新型ConOx溶解氧電極(測量范圍0.0～20.0 mg/L)，可自動感測水樣溫度(測量范圍0℃～50℃)，在鹽度超過1時自動進行鹽度補償(測量范圍0.0～70.0)；pH值的測定采用Sen Tix型電極(測量范圍-2～20，準確度±0.004)。各項指標的測量范圍基本滿足應急監測技術要求，且儀器和電極經國家計量部門檢定合格，符合對監測數據的可靠、科學和客觀的管理要求。此外，該儀器便于攜帶，自動化程度高，操作簡單，人為誤差小，無須配制試劑，測試速度快，且溫度傳感器可與pH值、ORP、溶解氧測定共同使用，做到1次測量可獲取多個要素測值，還能有效克服采用傳統方法測定水溫和溶解氧項目過程中的操作步驟繁瑣、作業時間長、干擾因素多、實驗周期長、存在人為誤差以及樣品和藥品試劑的保存運輸具有安全風險等問題[2-5]，適用于本次高密度站位、高頻次監測的船舶事故應急任務。

3.2 操作步驟

應急監測期間，在每次海上作業現場測量前，都要小心地將經過校準處理和良好維護的ConOx電極接入多參數水質測試儀的主機，打開電源鍵開機并切換至儀器屏幕顯示所要測定的要素單位，對儀器進行自動的功能性檢查，同時做好用前準備和保護措施。待監測船舶到達預定位置，停船并保持船體平衡后，迅速將電極拋入表層水體進行測量，此時為避免電極受損，切記電極不可觸碰監測船舶的側舷；若海上風浪較大且影響作業安全時，須以帆布桶采集表層海水后插入電極進行測量。在讀數過程中(時間一般在30～50 s)，待“測試值”閃爍直至顯示相對穩定的數值，讀取最終數值作為現場測量記錄。

3.3 監測結果

在為期1個多月的應急監測期間，現場測定的海水樣品中溶解氧含量的變化范圍為7.82～9.57 mg/L，pH值的變化范圍為8.01～8.21，水溫的變化范圍為11.8℃～13.1℃，鹽度的變化范圍為28.4～29.2，各監測要素測試數據未見明顯異常。監測人員在每次測定時均選取一定比例的原始樣品，以《海洋監測規范》[6]中規定的測試方法進行現場比對，都取得令人滿意的結果。

3.4 質量保證

按照監測技術應用和行政管理的需求，監測數據的客觀性和準確性非常重要，構成海洋環境保護決策的基礎依據[7]。尤其在污染事故應急監測中，做好監測過程中的質量保證更是對監測業務水平和技術支撐能力的體現和考驗。

(1)儀器檢定。根據《中華人民共和國計量法》及其實施細則的要求，Multi 350I型多參數水質測試儀及其電極在使用前即按要求經福建省計量科學研究院檢定合格，保證監測數據的準確性。

(2)方法建立。在多參數水質測試儀投入業務化使用前即對各要素以規范方法進行比測，獲取的數據分別以t檢驗法和F檢驗法進行數據差異的顯著性檢驗，其結果一致性情況令人滿意，方法差異性不顯著。隨后根據比對試驗結果建立詳細的作業指導書，按照本單位質量管理體系的要求和程序，經技術負責人審批并就預定用途和應用領域進行限定后使用。

(3)使用維護。在應急監測過程中，由專門人員負責、嚴格按照既定方法操作使用多參數水質測試儀，克服風大浪急和油膜覆蓋等不利環境因素，準確獲取監測數據。每天完成現場測定后，將儀器擦拭干凈，仔細清洗配套電極并及時更換參比液，放入專用儀器箱以避免高溫等因素縮短電極壽命，保證監測期間測試儀的正常使用。

4 結論和建議

近年來海洋環境監測的業務類型日趨多樣化，工作量隨之大幅增加，尤其是海洋赤潮、綠潮、溢油、危化品等應急監測工作，一線監測技術人員的工作壓力與日俱增，因此對操作簡便、綜合性強、便于攜帶的水質快速測定儀器的需求十分緊迫。配置先進的儀器設備可顯著提升海洋環境監測人員對突發性污染事故的快速反應能力。

多參數水質測試儀在海洋污染應急監測的業務化應用過程中，在一定程度上存在需定期維護、配件成本高和穩定性有待提高等問題，但從本次BARELI輪事故應急監測的應用情況看，其在便攜性、易于操作性、測試快捷性和數據準確性等方面令人非常滿意，應用效果良好。

在做好質量保證工作的前提下，快速測定類儀器可大大緩解監測現場作業的工作量，縮短作業時長，提高作業效率，實現當日監測、當日報送結果，為海洋行政主管部門采取科學有效的處置決策提供第一手的數據支持。

在充分進行方法比對、現場驗證、質量保證和人員培訓的基礎上，應繼續完善測試方法和操作細節，確保高質量積累基礎數據資料，加快推進快速測定類儀器設備的標準化和規范化，拓展多參數水質測試儀的應用范圍和領域，有力推動海洋監測業務化的發展，為海洋行政主管部門實施海洋事務管理提供技術支撐。

[1] 王顥.集裝箱船載危險化學品泄漏污染事故海洋環境應急監測與思考：以“達飛巴萊里”觸礁事故為例[J].海洋開發與管理,2014,31(6)：81-87.

[2] 梁秀麗,潘忠泉.碘量法測定水中溶解氧[J].化學分析計量,2008,17(2)：54-56.

[3] 胡新華.溶解氧快速測定儀度數的穩定設置的探討[J].福建分析測試,2010，19(2)：48-52.

[4] 曹宇峰,李蔚萍,林春梅，等.多參數水質測試儀和碘量法測定海水溶解氧含量的比較與分析[J].海洋技術,2013,32(1)：60-63.

[5] 曹宇峰，李蔚萍，楊畢鋮,等.多參數水質測試儀和表層水溫表測定海水表層水溫的比較[J].環境污染與防治,2013,35(增刊2)：21-23.

[6] 國家海洋局.海洋監測規范：海水分析：GB 17378.4—2007[S].北京：中國標準出版社,2007.

[7] 曹宇峰,藍虹,黃央央.海洋業務化監測中應用水質快速測定儀的質量保證研究[J].海洋開發與管理,2015，32(12)：50-52.

ApplicationofMulti-parameterWaterQualityTesterinEmergencyMonitoringofMarineEnvironmentalPollution

CAO Yufeng,LAN Hong,HUANG Yangyang

(Xiamen Marine Forecast Station，SOA，Xiamen 361008，China)

In this paper,the basic situation,operation steps,monitoring results and quality assurance of multi-parameter water quality tester were briefly described in the case of emergency monitoring of marine environmental pollution in Singapore after the “BARELI” went aground accident in 2012.Multi-parameter water quality tester has the advantages of portability,ease of operation,quick testability and data accuracy.The application effect is good,and suitable for marine environmental monitoring,especially emergency monitoring,and should promote its standardization,normalization and operational promotion.

Water quality tester,Marine pollution,Emergency monitoring,Sea oil spill,Sea water quality

2017-02-21；

：2017-07-26

曹宇峰，碩士，研究方向為海洋環境污染監測、管理和質量保證

P714

：A

：1005-9857(2017)08-0062-03