水中石油類物質檢測方法的探討及研究

張磊 李雅靜

摘 要：水中石油類物質對人體的危害程度不容忽視，近年來對石油類物質的檢測手段越來越多。本文對水中石油類物質的檢測方法進行了分析，為檢測人員提供參考。

關鍵詞：石油類物質;檢測;危害

Abstract：The harm degree of Petroleum substances in water to human body can not be ignored. In recent years， there are more and more methods to detect petroleum substances in water. This paper analyzes the detection methods of petroleum substances in water to provide reference for the detection personnel.

Key words：Petroleum Substances; Detection; Hazard

中圖分類號：X832

水是生命的源泉，是人類生存和發展不可缺少的物質資源，因此對水的檢測及保護尤為重要。水中常見的污染物有陰離子洗滌劑、氫化物、揮發酚、石油類物質等。隨著現代工業的高速發展、工業廢水的大量排出及石油產業的不斷開發，石油類物質的污染程度越來越嚴重。我國每年通過工業廢水排入河流及海洋的石油類物質高達上萬噸，是環境水體的主要污染物之一[1]。

1 石油烴類污染物危害

石油中所含的稠環芳香烴對生物體有劇毒，經生物富集和食物鏈傳遞最終傳遞到人體內，對人體有致癌作用。石油烴使水生植物體內的葉綠索及其它脂溶性色素在植物體外或細胞外溶解析出，使之無法進行光合作用而大量死亡，破壞水體生態系統的平衡[2]。石油再開采加工等過程中排放的有機污染物進入土壤中導致土壤被破壞[3]，使土壤的透水性降低對農作物的生長產生嚴重危害。

2 不同領域檢測方法的應用及研究進展

石油烴的檢測方法包括重量法、紫外分光光度法、熒光分光光度法、紅外分光光度法等。不同的檢測方法對不同種類的水資源應用范圍不同。根據飲用水國家標準GB/T 5750.7-2006[4]和GB 3097-1997[5]中規定有3種檢測方法，分別為稱量法、紫外分光光度計法、熒光分光光度法。

2.1 稱量法

該方法測定的是水中可被石油醚萃取的物質的總量。水樣經石油醚萃取后經蒸發去除石油醚后稱量，計算水中石油的含量。該方法可能的干擾物有環烷酸及磺化環烷酸鹽類，需用硫酸進行酸化消除。此方法適關鍵控制點在于對石油類化合物提取完全，每次提取震蕩要充分，具有操作簡單、不需要特殊設備、成本低等優點，但缺點是靈敏度低[6]。石油醚屬于中等毒性物質，操作不當會對檢驗人員的健康產生影響，工作效率低不適合大批量的水樣檢測。

2.2 紫外分光光度計法

石油中含有共軛體系的物質在紫外區有特征吸收。利用這一性質可選用紫外分光光度法進行測定。此方法適用于大批量樣品的檢測，但在檢測前需明確樣品中含有石油烴的類別或需要檢測具體石油烴的種類。一般原油類物質有2個吸收峰，而其他油品僅1個吸收峰，精煉油有些則無峰。因此，測定時要注意選擇合適的標準物質及波長，由于水中石油烴的種類復雜，各種物質的紫外吸收的差異性較大，因此此方法的準確性也較弱。

為尋求紫外分光光度法的適應性，促進《關于消耗臭氧物質的蒙特利爾議定書》的順利進行，黃蕙

等[7]利用紫外分光光度法代替紅外分光光度法，對此方法進行優化。用四氯化碳代替正己烷作為萃取劑，從實驗方法、檢出限、精密度、連續性4個方面進行驗證，得到較理想的結果，此方法的檢出限小于國家標準方法檢出限，標準偏差0.02%～0.08%較好。

2.3 熒光分光光度法

用萃取劑將水中的石油類物質萃取出來，在激發光的照射下根據熒光的強度對石油類物質進行定量。能夠產生熒光的物質主要是芳香族類化合物和共軛雙鍵化合物。雖然此方法受樣品組成成分的影響較大，但目前我國海水的測定中常用此法。陳曉平等[8]對熒光分光光度法測定石油進行實驗優化，探討了影響石油類物質測定的主要因素，設計消除2個主要因素的實驗方案，通過對比結果滿足行業標準及檢驗方法的要求。石油類物質化學組成復雜，難溶于水，通過振蕩的形式使油分散在水中，由于不能形成穩定的溶液其熒光發射強度微弱影響測定結果的準確性。無論原油還是其工業產品一般是由多種碳氫化合物構成的混合物，包含相同或相似結構的芳香烴等熒光成分，其熒光光譜是不同組分熒光疊加的產物[9]。膠束增敏技術提高熒光效率來增強熒光分析的靈敏度，潘釗等[10]利用十二烷基硫酸鈉作為熒光增敏試劑，測量不同石油類樣品在膠束溶液環境中的熒光發射光譜，實現對混合膠束溶液中石油類物質進行整體的定性與定量測定。

2.4 其他檢驗方法

近年來對水中石油類物質的檢測越來越重視，檢測方法多種多樣，除了國家標準所規定的的幾種檢驗方法外，常見的還有紅外分光光度計測定法、儀器測定法等[11]。

2.4.1 儀器測定法

目前實驗室測定油的儀器有很多種，大致分為固定式、全自動式以及便攜式測油儀。姚亮等[12]通過實驗分析對比幾種測油儀優缺點，為快速、準確地應對不同類型的石油類監測提供科學依據。便攜式測油儀體重輕、體積小、攜帶方便、測定過程簡單，但只能進行初期定性或半定量檢測，儀器的檢出限較高，適用于精度要求低的檢測。半自動式測油儀較方便，加標回收率高，但測定過程有機物與人接觸時間較長，對健康有一定影響。全自動式測油儀不適合測定濃度低的樣品。操作方便，適合快速檢測。

2.4.2 氣流內循環萃取法

以紅外分光光度法為基礎，對樣品的前處理進行優化，采取氣流內循環動力用四氯化碳為萃取劑使樣品經脫水、吸附等處理過程后比色。通過侯保兵等[13]的實驗比較發現標準偏差為0.8%～6.6%，加標回收率為91.3%～106.7%，能滿足石油類檢測質量控制要求。

2.4.3 脫水柱——吸附柱自動液液萃取

秦松[14]利用硅酸鎂吸附柱來吸附水中的油類物質，再利用無水硫酸鈉脫水柱脫去有機相中的水，這種液液萃取法效果較好、操作簡單、用時短、準確性及精密性良好滿足實驗室檢測的需求。

3 結語

檢測水中石油類物質的方法有很多，檢驗生活飲用水的方法主要有重量法、紫外分光光度法。檢測海水中石油類物質的方法主要有紅外分光光度法、熒光分光光度法等。此外還要根據水中水含有的石油種類選擇不同的標準物質以及不同的吸收波長。

參考文獻：

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[8]陳曉平，殷玉杰，蔣宏圖.分子熒光法測定水中石油類物質條件選擇[J].東北水利水電，2014，32（11）：61-62.

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[12]姚 亮，周宏玲.不同測油儀測定水中石油類含量方法探討[J].石油工業技術監督，2012，28（5）：56-58.

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[14]秦 松.脫水柱-吸附柱自動液液萃取紫外法測定水中石油類[J].科技創新與應用，2019（28）：108-109.