油污染檢測

油污染檢測

油污染檢測是指利用各種物理、化學手段技術,來檢測環境中的石油的污染現狀。

基本介紹

  • 中文名:油污染檢測
  • 外文名:Oil pollution detection
  • 原理:物理、化學特性
  • 油污染危害:破壞土壤、污染水體等
  • 檢測技術:重量法、紅外光度法、比色法等
  • 作用:為環境保護提供依據
簡介,油污染危害,檢測技術,重量法,紅外光度法,紫外法,色譜法,螢光光度法,其它方法,比較分析,

簡介

油類污染物監測問題已引起各國環保部門的高度重視 ,各種檢測污水油的儀器 和方法也 因此相繼問世。油污染檢測的原理多種多樣 ,有基於物理特性的,如重量法、機械浮子式的稱重測量法 、電特性測量法、超聲法等 ;有基 於化學特性的,如比濁法、比色法等;有採用光電測試原理的,如光聲測量法、光散射測量法 、微波測量法、紫外吸收法、螢光光度法 、紅外分光光度法、非色散紅外吸收法等。

油污染危害

(1) 破壞土壤。石油污染物堵塞土壤孔隙,使土壤透水、透氣性降低[ 1 ] ;改變土壤有機質的碳氮比和碳磷比;引起土壤微生物群落、區系的變化,破壞土壤微生態環境。
(2) 污染水體。土壤中的石油向下滲漏污染地下水,或者被雨水攜帶污染地表水體,影響用水安全和農作物安全。北京安家樓加油站和六里屯加油站近年來均發生過嚴重漏油事故,使附近自來水廠一度停止運行。長期使用含油污水灌溉,農作物正常生長發育受阻,抗倒伏、抗病蟲害的能力降低,直接導致糧食的減產;重金屬、芳香族化合物等有毒有害物質在農作物中產生殘留、富集效應,並通過食物鏈危及人類健康。如瀋撫灌渠上游污灌區水稻出現生長緩慢、爛根、粒癟等現象,出產的大米有濃重的石油味,感官指標極差。
(3) 污染空氣。土壤中的石油向空氣中揮發、擴散和轉移,使空氣品質下降,直接影響人體健康、生命安危和後代繁衍。某些脂溶性物質能侵蝕中樞神經系統;一些揮發性組分在紫外線照射下與氧作用形成有毒性氣體,危害人和動物的呼吸系統;多環芳烴類物質影響肝、腎和心血管系統等的正常功能,甚至引起癌變。
土壤石油污染的隱弊性大,潛伏期長,涉及面廣,治理困難,危害日益凸現,已成為不容忽視的環境問題。

檢測技術

重量法

該方法利用萃取劑萃取樣品中的礦物油,再將萃取後的混合液利用蒸發的方式,將萃取劑揮發,剩下的殘留組分進行稱量,即可得油的重量。
該法是以前比較常用檢測水中油的方法。

紅外光度法

該方法包括紅外分光光度法和非分散紅外光度法2 種方法。
(1)紅外分光光度法:該方法是利用水中油的組成成分(CH2-、CH3-及芳香環中的C-H-鍵) 在對應紅外波長下產生的振動得到吸光度,進而得到其中油的含量。其中萃取劑中測得的含量為總含油量,萃取液經過矽酸鎂吸附,得到的是水中石油的含量,動植物油含量為總含油量與石油含量的差。
(2)非分散紅外分光光度測定:為利用甲基和亞甲基附近紅外區的振動,得到水中油的含量。
紅外光度法從1997 年1 月1 日起確定為礦物油類物質測定的國家標準方法,國家環保總局1996 年頒發國標(GB/T 16488-1996)檔案。

紫外法

該方法亦是利用不同物質對於紫外光的吸收進行檢測。其中在紫外區有特徵吸收的是油中帶有苯環或者共軛鍵的芳香族化合物,通過測定具有共軛雙鍵結構的物質含量來得到水中的含油量。在頒布紅外光度法國標方法前,該方法廣泛用於微量油的檢測,現在國內外已較少使用。

色譜法

該方法根據不同物質在不同介質中分配係數不同的原理,利用油中的物質在油相和氣相中的分配係數以及流速的不同,得到色譜圖,然後進行定性或定量的分析。其操作過程十分複雜。該法是2005 年ISO 推薦的水質監測方法。

螢光光度法

該法利用有機物在吸收一定波長光後,能以螢光形式釋放能量,再利用螢光光度計測得釋放的螢光強度,得到含油量。水中油中的芳香族化合物普遍具有螢光性質,而芳香族化合物正是油中對環境污染的主要物質。
該法是《海洋監測規範》GB17378.5-1998 和HU/T92-2002《水污染物排放總量監測技術規範》規定使用的方法。

其它方法

除上述的方法以外,測定水中油的方法還有:濁度法、TOC、熱解法、電阻法等,但是套用不如上述方法廣泛、成熟。

比較分析

水中油檢測技術方法分析比較分析水中油檢測技術方法的特點,可得:
(1)重量法
優點:不受礦物油類品種的限制,不需要標準油樣品,不用精密設備,直接可測量礦物油濃度,適合於工業廢水的測定。
缺點:操作複雜,自動化程度低,萃取液用量較大;其數據的正確度差,靈敏度低,適合測定礦物油含量在10mg/L 以上的樣品,不適合含有大量植物性油脂及脂肪酸類的樣品,不適合環境水質複雜和大批量樣品的測定。
(2)紅外光度法
①紅外分光光度法:
優點:不需要標準油品,可以準確測得礦物油的總含量,考慮烷烴和芳香烴的共同影響,各種烴類的組成變化對樣品測定結果影響小。
缺點:測定步驟複雜,需要使用萃取劑(四氯化碳或三氯三氟乙烷),萃取液需要通過矽酸鎂吸附柱(氧化鋁柱或佛羅里硅藻土柱)除去動植物油類。萃取劑有毒,易產生二次環境污染。
②非分散紅外光度法:
優點:儀器結構比較簡單,測量具有較好的重現性。
缺點:萃取、分離等樣品預處理程式比較複雜,僅能檢測直鏈烷烴或環烷烴,不能檢測苯系物。
(3)紫外分光光度法
優點:GB 頒布之前常用的水中礦物油檢測方法。
缺點:萃取劑選用石油醚或己烷,由於各種物質紫外吸收強度差異較大,對於組成變化較大和成分複雜的樣品,數據可比性和準確性較差。國外已不再使用該法。
(4)螢光分光光度法
優點:檢測不受地點和時間的影響,測量的選擇性好,靈敏度高,分析快速,不需要萃取劑,適於現場操作,線上性好。同時不存在光學元器件的清洗問題。
缺點:對被測水質的清潔度要求很高,檢測範圍較窄(0-20mg/l)。
(5)濁度法
優點:光學結構相對簡單,使用該法較易實現儀器的小型化。
缺點:光學特異性差,靈敏度低,需要萃取,存在使用溶液萃取的種種問題。
(6)氣相色譜法
優點:靈敏度和準確度高,能定性檢測礦物油組分。
缺點:儀器結構複雜,很難實現現場監測和線上分析。樣品的預處理和標樣均很複雜,分析耗時長,儀器價格昂貴,不適合普及推廣,只適合作為確證手段。
(7)電阻法
優點:無需溶劑萃取,可實現線上監測。
缺點:靈敏度不夠高,電極容易被污染,親油膜在每次測量之後都需要作再生處理,至今尚未有成熟的儀器商品。
(8)熱解法
優點:無需溶劑萃取。
缺點:操作較繁瑣,儀器結構很複雜。
(9)TOC 法
優點:靈敏度和準確度高,檢測簡單快速,不需要使用萃取劑。
缺點:因為是微量進樣,所以對樣品均勻程度要求高,預處理較麻煩,包括標準油樣需要超音波乳化器乳化,水樣非有機碳需要預先測定含量。

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