我国水中矿物油检测现状

时间:2017-02-21 08:02 作者: 点击:次

水中油类污染的测定是比较复杂的，因为其成分比较复杂，无法用单一标准进行对照，此外不同地区、不同行业水中油类污染的种类也不相同，不能以同种油标为标准进行分析测定，因此，水中油类物质含量的测定问题是环境分析化学一个古老、重要而又困难的问题。
 
目前分析水中微量油含量的方法很多，有紫外分光光度法、红外分光光度法、荧光法、重量法、气相色谱法及各种在线分析方法等。由于水中的矿物油来源不同，组成差异很大，主要是不同沸点的脂肪烃、芳香烃及非烃类组成的复杂混合物，所以采用不同的分析方法测定同一样品所得的结果不一定相同；即使是同一种分析方法，由于预处理程序不一样，测定结果也不一定相同。因此，关于水中矿物油的分析，国内外尚无确定的标准方法。
 
其中，重量法是比较早应用于水中油测量的一种方法。这种方法是用有机萃取剂(石油醚或正己烷)提取酸化了的样品中的油类，萃取剂通过氧化铝柱(或佛罗里硅藻土)除去动植物油类，将溶剂蒸发掉，称重后计算石油类含量。重量法的测定下限为 10mg/L，适合于工业废水的测定。缺点是损失了沸点低于提取剂的石油组分，方法操作繁琐，灵敏度低，不适于环境水质和大批量样品的测定。
 
紫外分光光度法在水中油测量方面有比较广泛的应用。因为油中含有的带有共轭键和苯环的芳香族化合物在紫外区有特征吸收，所以可通过测量具有共轭双键结构的物质的含量来确定环境水样中的含油量。紫外分光光度法操作简单，精密度和灵敏度高，检测限低，所用溶剂为石油醚，溶解能力强，来源较广，毒性小。但标准油品的取得比较困难，数据可比性较差，不能像其它的监测项目统一配制标准物质进行对照测定。
 
红外分光光度法是利用石油中的主要成分甲基(—CH3)、亚甲基(—CH2)、芳香烃等分别在 3413、3378、3300nm 处存在伸缩振动，同时或顺序检测在上述三处波长处的红外吸收，从而测得油中甲基、亚甲基、芳烃的含量。其优点是能全面检测碳氢链的伸缩振动，准确测得油的总含量；缺点是需要用溶液萃取，萃取过程中难免会有少量挥发性有机物质丢失。
 
非分散红外光度法利用油中烷烃的—CH3、—CH2在近红外区(3400nm)存在伸缩振动吸收带，因而利用 3400nm 左右的单一波长进行测定。此方法适用于样品中芳香烃含量不高的情形，受其它非烃类有机物的干扰比较严重。
 
荧光光度法利用油中的芳烃受紫外光照射而产生荧光，可通过测得荧光的强度来确定水中油的含量。紫外荧光法是最为灵敏的测油方法，而且测量过程无需进行手工采样、萃取等环节，实现了可在线测量的方便、简洁、无污染的过程。测定对象是矿物油类，但是当油品组分中芳香烃数目不同时，所产生的荧光强度差别很大。
 
针对每种方法所存在的缺陷，人们开始对水中石油类的监测进行不同方面的尝试和改进。目前无论是采用光度法还是采用重量法分析测定水中油的含量，都少不了萃取这一重要的操作步骤，张吉荣应用仪器萃取水中的油，既省力，又大大提高了样品测定结果的精密度、准确性和可比性。王行广等通过一定的条件试验和数理统计分析，对现行的重量法分析测定水中油类作了较大的改进，用石油醚从水中提取油类后，将提取液滤入烧杯，大部分提取液转入100ml 容量瓶，其余的移入酸式滴定管，测定水分体积，再移入容量瓶，蒸发，烘干，称重，计算油含量，改进后的分析方法在保持数据原有离散水平的情况下消除了负误差，提高了测定值的准确性，并且使操作繁度和难度得到了一定的简化，同时改进后的分析方法不需使用硫酸钠和马福炉，且 80%以上的石油醚可以回收循环使用，节省了试剂和仪器，使本方法更为实用，另外石油醚的冷凝回收还减少了石油醚蒸气对实验室的环境污染。唐受印等则用重量法和紫外分光光度法测定了炼油含硫废水中的油含量，实验结果表明：对舍酚量高的含硫废水，用紫外分光光度法测定油含量时，因萃取的标准油中含酚而干扰测定结果。戴泳旧对用紫外分光光度法测定水中的油作了改进，方法在油标、氯化钠和无水硫酸钠的选择及用量等方面作了一些试验，实验结果表明：目前常使用的大庆原油或 15#机油作为油标使用，只局限于被测水样中污染油的峰值与其相同或接近时才是可靠的，否则所得的结果都有不同程度的误差，氯化钠的加入量对测定结果无明显影响，因此可视水样的乳化程度加入适当的量，而无水硫酸钠的用量对测定结果有影响，用量在 7-10g 时吸光度基本稳定，另外，方法采用工作曲线代替标准曲线，可使回收率达到 98.6%，并提高了测定的准确性。
 
虽然改进后的方法较以前有了很大的进步，但是问题依然存在。水中油的测量不再局限于实验室测量，科学技术的发展对仪器提出了更高的要求。工业控制以及环保治理需要更多的能够在线检测的仪器。这对我国的分析仪器产业既是机遇又是挑战。本文从我国国情出发，在深入研究了各种分析方法并分析了我国现状之后，提出了适合我国水中微量油检测的分析方法—荧光分析法，并基于此方法研制出了可用于在线测量的水中油检测仪。