江苏省淮安环境监测中心 江苏省淮安市 223001
摘要:含油污水是造成水体污染和恶化的重要因素,特别是生活饮用水水源地的污染直接影响人居环境。随着公众对地表水水质特别是饮用水安全的重视,水质石油类的监测变得尤为重要和迫切。根据紫外法测定石油类的原理,进行了方法应用分析。
关键词:石油类;萃取方式;脱水方式;质量控制
石油类是一种多种烃类化合物组成的,具有毒性的混合物。石油对人类的健康危害日趋严重,原因有三点,一是总量大,二是面积广,三是毒性作用强。如果石油类进入人类身体,则可能导致癌症。无论是在国内还是国外,漏油事件已经对海洋和陆地环境产生了巨大影响。据统计,中国水环境中的第二大污染物就是石油类污染物。来源一是加油站日常“跑冒”,来源二是运输过程中发生的“滴漏”甚至事故。来源三是储油罐和储油库泄漏等突发事故。以上3种来源造成了当今水环境中大量的石油污染物。作为水质常规监测指标,石油类是反映地表水和污染废水有机污染程度的重要综合指标。寻找一种能监测水中油污染的检测技术,是预防管控石油污染水环境中必不可少的部分。
目前,我国测定石油类的主要分析方法有红外分光光度法、紫外分光光度法、荧光分光光度法等。红外分光光度法作为行业推荐的中国水环境中石油类的标准方法,受到了广泛的应用,并得到了不断地完善。但是由于萃取剂四氯化碳的高毒性,根据《关于消耗臭氧物质的蒙特利尔决议书》,该物质已被列为淘汰物质,自2019年1月1日起,我国已停止将四氯化碳用于实验目的。为了保护生态环境,保障人类健康,规范水中石油类的测定,首次发布《水质石油类的测定紫外分光光度法(试行)》,主要适用于测定地表水、地下水和海水中石油类。
1.溶剂检验
紫外法采用正己烷作为样品萃取溶剂,标准中没有直接规定正己烷的纯度,而是对溶剂的透光率做了要求,所以不论使用的何种纯度的正己烷,分析样品前均需要对使用的正己烷做透光率检验。新标准中对正己烷透光率的检验和脱芳处理做了说明,但是未明确测定透光率所使用的参比溶液水的级别以及测定溶剂透光率使用的比色皿规格,而这2 项将直接影响正己烷的透光率测定,从而影响到整个测定结果的准确性和可靠性。由于正己烷的质量对测定结果有着直接影响,采用统一的透光率测定标准至关重要。经过实验测试,以实验室超纯水为参比,采用1 cm 石英比色皿,市面上购买大部分色谱纯级正己烷均可直接达到90% 透光率要求,无需进行脱芳处理,而优级纯和分析纯正己烷则需要进行脱芳处理;如采用2 cm 石英比色皿,市面上购买的多种常用色谱纯级正己烷都无法直接达到90% 透光率要求,均需要进行脱芳处理。所以标准中需要进一步明确透光率测定所使用的比色皿规格。
2.萃取方式
标准中将样品转移至1 000 mL 分液漏斗(分液漏斗旋塞严禁用油性润滑剂润滑旋塞,可采用水润滑),用25 mL 正己烷手动萃取2 min。但当样品量较大时,手动萃取处理起来劳动强度大,工作效率低,所以标准中注明可采取自动萃取方式代替手动萃取。但在标准中未明确自动萃取的方式,不同的自动萃取方式在不同的萃取条件下,萃取效率存在很大的差异,为统一自动萃取条件,实验以实验室最为普遍的分液漏斗振荡仪自动振摇萃取,来探讨自动萃取的最佳萃取条件。
3.脱水方式
新标准中将萃取液采用加入无水硫酸钠振摇脱水,同时注明也可采用将萃取液过10 mm 无水硫酸钠的玻璃漏斗脱水,为验证2 种脱水方式对检测结果的影响,实验采用2 种实际水样经过2 种不同脱水方式进行脱水。实验发现对于水体污染较重的水样在萃取过程中极易产生乳化现象,此时如采用过10 mm 无水硫酸钠玻璃漏斗脱水时,脱水并不完全,会导致测量值偏高。而采用振摇脱水方式,由于中途可以补加无水硫酸钠,脱水比较完全。建议遇萃取出现乳化现象的水样时,如要采用过10 mm 无水硫酸钠玻璃漏斗脱水应适当增加无水硫酸钠厚度,以保证脱水完全,如果乳化程度较重,应破乳后再脱水。
4.吸附方式
采用硅酸镁对萃取样品进行吸附处理时可采用振摇和过层析柱2 种方式,实验证明2 种方法均有较好的效果,但是振摇方式过于费时,为提高样品处理效率,建议采用过层析柱,同时还可以用柱状砂芯漏斗代替层析柱,提高过滤速度。
5.方法检出限
新标准中当试样取样体积为500 mL,萃取液体积为25 mL时,用2 cm石英比色皿,方法检出限为0.01 mg/L。根据HJ 168-2010 环境监测分析方法标准制修订技术导则检出限计算方法,算出当样品为500 mL,萃取液体积为25 mL 时,检出限为0.009mg/L,低于标准给出的方法检出限0.01 mg/L,能满足地表水测定要求。
6.结论
作为重要的水体污染指标之一,地表水中石油类物质进行准确的监控具有重要意义。新紫外法实施后,在方法原理等多方面与原红外法差异较大,多方面因素影响着分析结果的准确性。为了确保分析数据的准确有效和分析结果的可比性,对分析过程中所使用的试剂、标准物质、材料和前处理方法等关键步骤进行统一和控制,建立实验室标准曲线斜率质控图,采取空白试样、标准质控样、空白加标实验的方法进行实验室内部质量控制,并定期进行实验室间外部质量控制,开展流转空白加标样品分析、实际样品比对分析,有助于及时发现问题、纠正错误,提升各实验室石油类项目整体的分析能力,更好的保障分析数据的准确性和可比性。
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