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红外法测定海洋石油开发工业含油污水控制研究

来源:华盛论文咨询网 发表时间:2022-07-12 09:34 隶属于:工业论文 浏览次数:

摘要 石油类物质是一种成分复杂的石油烃混合物,石油类污染物会对水体、土壤产生严重危害,同时,其中难以降解的致癌物质,也会对生物体造成严重影响[1-3],受到了国内外的广泛关注。海洋石

  石油类物质是一种成分复杂的石油烃混合物,石油类污染物会对水体、土壤产生严重危害,同时,其中难以降解的致癌物质,也会对生物体造成严重影响[1-3],受到了国内外的广泛关注。海洋石油类污染物的来源主要包括陆源污染的输入、船舶运输、溢油等[4-6],会对海洋环境造成严重影响。因此,开展海洋中石油类的研究工作非常必要。其中,海水质量的测定数据是评价海洋环境的重要依据,对于石油类污染物的测定及质量控制研究,作为海洋环境评价的重要一环,可以全面保证海洋污水中石油类监测数据的准确性和代表性,具有重要意义[7-10]。国内外常用的测定石油类的方法有很多,主要包有红外分光光度法、重量法、紫外分光光度法、非分散紫外红外光度法等[11-14]。本文采用针对海洋含油污水的测定方法《海洋石油开发工业含油污水分析方法红外分光光度法》(GB/T17923—2017),用四氯乙烯萃取含油污水中的油类物质,用红外分光光度计分别测定萃取液在2930cm-1(CH2基团中C—H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C—H键的伸缩振动)和3030cm-1(芳香环中中C—H键的伸缩振动)处的吸光值,吸光值大小与油类的浓度成正比。从而得到石油类的测定结果,并进行标准曲线、检出限和准确度的测定,以期对海洋含油污水的测定提供技术支持,对海洋生态环境的可持续发展提供科学依据。

红外法测定海洋石油开发工业含油污水控制研究

  1材料与方法

  1.1主要仪器和试剂

  (1)仪器和设备:500mL棕色磨口玻璃采样瓶,OIL480型红外测油仪,50mL比色管,500mL活塞和盖子为聚四氟乙烯材质的分液漏斗,25mL、100mL棕色容量瓶,40mL,G1型布氏漏斗,一般实验室常用仪器和设备。(2)试剂:纯水,四氯乙烯,盐酸溶液(1+1),无水硫酸钠。(3)标准溶液:采用生态环境部标准样品研究所有证标准物质,油标准使用液(1000mg/L):,批号:448803。

  1.2四氯乙烯检验

  四氯乙烯是红外分光光度法测定石油类的萃取剂,四氯乙烯的品质直接决定实验结果的准确性,因此在每次实验测定前需对该次实验的四氯乙烯进行检验,否则不能进行实验测定。以干燥1cm空石英比色皿为参比,在2800~3100cm-1之间使用1cm石英比色皿测定四氯乙烯,2930,2960,3030cm-1处吸光度分别为0.07,0.00,0.00,参考《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637—2018)中规定的“以干燥4cm空石英比色皿为参比,在2800~3100cm-1之间使用4cm石英比色皿测定四氯乙烯,2930,2960,3030cm-1处吸光度应分别不超过0.34,0.07,0”的要求,该批次四氯乙烯符合要求。

  1.3标准曲线的测定

  在6个25mL棕色容量瓶中,分别加入少量四氯乙烯,用移液管分别准确加入0,0.25,0.50,1.00,2.00,4.00mL的油标准使用液,用四氯乙烯定容至刻线并混合均匀。得到浓度分别为0,10.0,20.0,40.0,80.0,160mg/L的系列标准溶液。以四氯乙烯为参比溶液,使用1cm比色皿,标准曲线的绘制结果见表1。张亚尼:红外法测定海洋石油开发工业含油污水控制研究·111·DOI:10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2022.10.060经检验,标准曲线的相关系数r大于0.999,符合标准曲线测定的要求。标准曲线应现用现做,使用期最长不超过一周。

  1.4校正系数的检验

  校正系数检验是衡量红外测油仪的参数,若仪器出厂时设定了校正系数,可直接进行校正系数的检验。分别移取不同体积的四氯乙烯中石油类标准使用液,配制成浓度为20.0,5.00mg/L的校正液,每种浓度配制6个平行样,用红外测油仪测定其浓度,计算每个浓度的平均值、回收率,结果见表2。配制浓度为20.0或5.00mg/L的校正液,仪器测定值与配制值进行比较,若校正液测定值的回收率在90%~110%范围内,则校正系数可用。由表2可见,20.0和5.00mg/L校正液的回收率均为103%,校正系数可用。

  2检出限和准确度

  2.1检出限

  根据《环境监测分析方法标准制修订技术导则》(H168—2010)附录A中有关方法检出限的规定,按照样品分析的全部步骤,重复7次空白试验,并计算7次平行测定的标准偏差,按下列公式计算方法检出限,以4倍检出限作为方法测定下限。MDL=t(n-1,0.99)×X式中:MDL———方法检出限;n———样品的平行测定次数;t———自由度为n-1,置信度为99%时的t分布(单侧)s———n次平行测定的标准偏差。由表3可见,取样体积为300mL,萃取液体积为50mL,使用1cm石英比色皿时,实验室测定检出限为0.04mg/L,测定下限0.16mg/L。《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》(GB4914—2008)中,石油类最低(一级)限值为30mg/L,该检出限能够满足测定需求和未来环境管理的需求。

  2.2准确度

  2.2.1加标回收测试。采用对空白进行加标的方式进行加标回收测试实验。对蒸馏水进行空白加标,取300mL空白水样,当油标准使用液浓度为1000mg/L,加入体积1.00mL时,水样中油类加标浓度为3.33mg/L,测定结果见表4。由表4结果可知,实验室的空白加标的回收率为90.4%,满足加标控制中80%~120%的一般要求,实验结果准确可靠。2.2.2标准样品测试。使用生态环境部标准样品研究所批号为337203的有证标准样品(保证值30.7±2.3mg/L)验证方法准确度,用移液管准确移取5.00mL标准样品于100mL容量瓶中,用四氯乙烯做参比,用红外测油仪测定其浓度,结果见表5。由表5结果可知,标准样品的测定值在保证值范围内,准确度验证结果合格。由此可见,方法在测定石油类时准确有效。

  3结论

  (1)依据《海洋石油开发工业含油污水分析方法红外分光光度法》(GB/T17923—2017),对四氯乙烯、校正系数进行检验,对方法检出限和准确度进行了测定,该方法线性良好,在实验室内得到很好地验证,测定结果均能满足测定要求。按照以上质量控制要求,加强实验测定管理,可获得准确的石油类测定数据。(2)红外法测定石油类时,较其他石油类的方法具有操作简便、准确率高的优点,在环境领域的石油类监测中具有广泛应用前景。

  《红外法测定海洋石油开发工业含油污水控制研究》来源:《山东化工. 2022,51(10)》,作者:张亚尼 于晓青 李天森

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