石油化工行业持久性有机污染物和重金属的环境监测

摘要：石油化工是化学物质的排放源，包括挥发性有机物、重金属等污染物。本文围绕石油化工行业持久性有机污染物（POPs）和重金属的检测，讨论有机物和重金属在当前的环境检测情况，持久性有机污染物和重金属在土壤和植被中的富集对环境的影响。

关键词：石油化工;持久性;有机污染物;重金属;环境监测

生态环境综合体现了水资源、土地资源、生物资源以及气候资源的总量和质量，这些因素共同构成一个与社会经济可持续发展相关的复合性生态系统。POPs和重金属在大气、水体和土壤等多种环境介质中进行长距离迁移，并在环境中长期存在。随着食物链的累积，给人体健康和生态环境带来了巨大的危害。为了维护生态平衡、保护人类和其他生物的健康，促进社会和经济的可持续发展，监测单位和检测人员必须采取科学有效的防治措施。

1 环境监测一般方法

1.1 简易监测方法

简易监测方法是指使用相对简单、便捷、低成本的仪器和方法对环境中某种物质进行监测的方法。简易监测方法广泛应用于各种环境监测领域，如空气、水、土壤、噪声等。简易监测方法主要包括比色法、检测器法等。

第一，比色法是一种通过比较样品液体的颜色，以获得物质浓度信息的方法，这种方法在水质监测领域得到广泛应用。比色法的原理是将样品液体与某种试剂发生反应，使其产生明显的颜色变化，然后根据颜色深浅的不同判断样品液体中污染物的含量。比色法适用于测量有机物、无机物、重金属和微量元素等。

第二，检测器法是利用现代化的检测仪器对污染物进行定量分析的方法，这种方法在空气、水、土壤、噪声等领域得到了广泛应用。检测器法的原理是利用各种化学、物理、电学、光学等现代科学技术手段，对污染物进行快速、准确、灵敏的检测。检测器法有许多不同的应用，如气相色谱仪、液相色谱仪、质谱仪、红外光谱仪等。

1.2 自动监测方法

自动监测方法是指利用自动化技术对环境中的某些指标进行连续、实时、自动化监测的方法，这种方法能够提供高分辨率、高时空分辨率、高精度的监测数据，还能够减少人工干预和误差，提高监测效率，保证准确性。

大气污染连续监测系统是一种基于现代化技术的自动监测方法，主要用于测量空气中的各种污染物浓度。该系统通常由气象站、污染源采样点、监测仪器等部分组成，能够对大气污染源、污染物种类、污染物浓度等进行全方位、连续、自动化监测。通过该系统可以获取准确、及时、详细的空气质量信息，为保护环境、保障健康提供重要的数据支持。

水体污染连续监测系统是一种用于水体污染监测的自动化监测方法，主要包括监测仪器、数据传输设备和数据处理系统等。该系统能够对水体中的各种物质和参数进行自动化、实时、连续监测，如水质、水量、流速、水温、溶解氧、pH值、电导率、氨氮、总磷、总氮等。通过该系统可以获取准确、实时的水体监测数据，为保障水质安全和环境保护提供重要依据。

2 石油化工有机污染物和重金属的监测

在石油化工生产中，监测持久性有机污染物和重金属是一项极为重要的工作。重金属的几种常用的检测技术包括紫外可分光光度法、原子吸收法、原子荧光法和电感耦合等离子质谱法，一些欧洲国家已经使用电感耦合等离子质谱法进行检测，但这个设备的价格昂贵，检测成本较高。其中，阳极溶出法具有快速、精确、便捷的特点，尤其适用于野外及其他环境中的紧急情况监测。而持久性有机污染物的分析检测方法涉及气相色谱、气相色谱-质谱联用、高效液相色谱法、毛细管电泳、液相色谱-荧光检测、高效液相色谱-质谱联用等多项技术。

综合运用这些检测方法，不仅可以对刺激性有机污染物进行准确的分析检测，而且可以根据检测结果进行分析采取有效的预防和治理技术，从而有效地控制持久性有机污染物，减小其对环境的影响。

2.1 水体中POPs的监测通常包括采样、前处理和分析三个主要环节

为了全面评估水体中POPs的污染情况，检测人员应对水体、沉积物和水生生物样品进行采样。采集到的样品需要进行适时的预处理，不同类型的样品有各自不尽相同的前处理步骤。

通常情况下，对水样进行提取的方法有溶剂提取、固相提取、超临界流体提取、微波提取和加速溶剂提取等。沉积物样品的前处理包括风干、研磨、萃取、浓缩、分离和纯化等步骤。在此基础上，检测人员通过色谱技术，能够实现对POPs的定性与定量分析。

2.2 固体环境中POPs样品的采集与预处理

检测人员通过运用微波、超声、加速溶剂萃取、基质分散固相萃取和吹扫捕获等多种方法，能够解决传统预处理方法存在的一系列问题，从而实现对土壤/底泥中有机污染物的高效分离。

微波技术能够迅速提高样品中有机物的提取效率，超声波则在样品中引起物质的振动和共振，有助于更有效地进行提取。

2.3 大气中POPs的采集与预处理

目前，我国对大气中POPs的采集方式主要分为两种：主动收集和被动收集。在主动收集方面，我国通常使用聚氨酯泡沫塑料、半透膜和玻璃纤维滤膜等材料，这些材料具有选择性地吸收大气中的持久性有机污染物的特性。相对而言，在被动收集中，样本被放置在特定位置的通风房间内，需经过一段时间后再进行取样。植物是一种高度依赖外部环境的生物，通过干湿沉降、气体扩散等途径，能够有效地累积大气中的气粒物质。植物对空气中的有机污染物有强烈的富集作用，并将有效积累大气中的POPs。对植物中的污染物成份进行分析与含量的测定进行大气污染监测，能对大气中气态和颗粒态污染物的总体污染状况作出全面评价。

3 试验结果及讨论

3.1 土壤

在土壤中持久性有机污染物和重金属长期存在，无法被分解或自行分解。在某工业园的石油化工企业周边，硬化底的土壤三年的监测结果显示，随着时间的延长，同一采样点位的重金属铜铅镉检测数据逐渐增大。

在多氯联苯的监测中，远离石油化工业周边的区域土壤中的多氯联苯的浓度都呈现明显下降的趋势。

3.2 植被

在石油化工生产过程中，持久性有机污染物和重金属是主要的污染物。持久性有机污染物指的是在环境中不易分解，可在食物链中累积，并可能对人体和生态系统健康造成长期影响的有机化合物。重金属如铜、铅、镉等，由于其在土壤中的不可降解性和生物累积性，对环境和生态系统造成长期威胁。植被是土壤生态系统的重要组成部分，对其健康状况的监测有助于评估土壤污染状况。不同植被种类对污染物的耐受性和吸收能力不同，在监测过程中，需要关注植被种类及其生长状况，以全面了解土壤污染对植被的影响。

通过进行植物毒性试验，选择酢浆草、桂花树、广玉兰、荔枝树作为供试植物，以评估石油化工持久性有机污染物对植物的生态毒性[2]。通过观察石油污染土壤对不同高等植物生长发育的抑制程度，研究不同修复时期土壤中的生态毒性程度及变化规律。实验结果显示，在加入菌剂后，受污染土壤中石油烃的表观降解速率明显高于未添加菌剂的土壤，并且残留量显著减少。

实验用植物采自田野、湿地等地方，采集时保护根系、保护植株的完整性。并安全运回实验室，然后检查并筛选良好个体作为实验材料。取石油化工生产过程中的淤泥作为植物的土壤进行试验。植物从2016年4月中旬培养到9月中旬，为期5个月。第二次检测土壤中的锌含量时间为9月。中途出现过烈日暴晒和多场大雨，定时清理杂物和人为驱虫，避免影响实验结果。植物生长情况整体良好。可知，实验植物对Zn的净化能力排序为：空心菜组>高杆莎草组>卤蕨与高杆莎草组>滴水观音组>白柄粗肋组>水生美人蕉组>水鳖组>菖蒲组。

结束语

持久性有机污染物的环境监测是环境保护的重要内容，也是实现可持续发展的必要条件。相关人员应不断加强监测工作，完善监测体系和技术，提高监测数据的质量和应用价值，从而为建设美丽中国、实现可持续发展作出积极贡献。

参考文献

[1]栾兰.国内持久性有机污染物环境监测现状[J].化学工程与装备，2022，51（10）：60，305-306.

[2]蔡新华，杨海林.持久性有机污染物的环境监测现状[J].皮革制作与环保科技，2022，3（10）：95-96，111.