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水中油类污染物的危害及检测方法
时间:2020-09-24 08:59 点击次数:

油类污染物进入水环境后,留在水面上的油类污染物,因光照条件(光催化、自动氧化)、温度、氧化微生物的作用和水文气象条件的不同使水体中油含量有一定的降低。经过风化过程,油类污染物在水体中通常以四种状态存在,即浮油、乳化油、溶解油和凝聚态的残存物(包括海洋漂浮的焦油球以及在沉积物中的残余物)。

石油类污染物在进入水体后,会在水面上形成厚度不一的油膜。油膜使水面与大气隔绝,使水中溶解氧减少,从而影响水体的自净作用,致使水底质变黑发臭。油膜、油滴还可贴在水体中的微粒上或水生生物上,不断扩散和下沉,会向水体表面和深处扩展,污染范围愈扩愈大,破坏水体正常生态环境。另外,水面浮油还可萃取分散于水体中的氯烃,如狄氏剂、毒杀芬等农药和聚氯联苯等,并把这些毒物浓集到水体表层毒害水生生物。

石油污染破坏水体环境给渔业带来的损害是多方面的。首先是石油污染能破坏渔场,沾污鱼网、养殖器材和渔获物,水体污染可直接引起鱼类死亡,造成渔获量的直接减产。其次表现为产值损失,油污染能使鱼虾类生物产生特殊的气味和味道,而且这些气味和味道无论采取怎样的加工方法都无法消除,因此可降低水产品的食用价值,严重影响其经济利用价值。人们在食用受石油烃衍生出的致癌物质特别是多环芳烃污染的水产品时,这些致癌物质可通过食物链的传递危及人体的健康和安全。

水体中的石油类污染物主要通过动物呼吸、取食、体表渗透和食物链传输等方式富集于动物体内。水体中石油类污染物含量为0.010.10mg/L 时,会对水生动物产生有害影响,导致其中毒。另外,石油中有些烃类与一些海洋动物的化学信息(外激素)相同,或是化学结构类似,从而影响这些海洋动物的行为。

水体中油类物质含量的测定问题是环境分析化学一个重要而又困难的问题。目前水体中油类测定常用的方法有:重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外光度法和三波数红外分光光度法等。

重量法是用有机萃取剂(石油醚或正己烷)提取酸化了的样品中的油类,将溶剂蒸发掉后,称重后计算油类含量。重量法应用范围不受油品的限制,可测定含油量较高的污水,不需要特殊的仪器和试剂,测定结果准确度较高、重复性较好。缺点是损失了沸点低于提取剂的油类成分,方法操作复杂,灵敏度低,分析时间长,并要耗费大量的提取剂,而且方法的精密度随操作条件和熟练程度不同差异很大。因此,该方法较适合动植物油含量较高的水体,含油量较高的工业废水、石油开采及炼制行业水体。

紫外分光光度法是利用油类中芳香族化合物和含共轭双键化合物在215260nm紫外区的特征吸收测定油类的含量。该方法是仪器分析油类较好的方法,精密度高,操作简单,适用范围0.0550mg/L的含油水样,所用溶剂为石油醚或正己烷,它溶解能力强,来源较广,毒性小。

荧光分光光度法是根据有机物吸收紫外光后发射出的荧光强度定量。同紫外一样,产生荧光的物质主要是芳香族化合物和含共轭双键化合物。荧光光度法是最为灵敏的测油方法,其测定范围为0.00220mg/L,但当油品组分中芳烃数目不同时,所产生的荧光强度差异很大。

红外光度法是用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1CH2基团中C—H键的伸缩振动)、2960 cm-1CH3基团中的C—H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香环中C—H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930A2960A3030进行计算。动植物油的含量按总萃取物与石油类含量之差计算。

红外光度法分为非分散红外光度法和红外分光光度法,非分散红外光度法利用油中烷烃的甲基、亚甲基在近红外区34μm附近的特征吸收,红外分光光度法利用烷烃中甲基、亚甲基及芳烃的碳氢振动3个波长的吸收。

非分散红外光度法由于没有考虑到芳烃类化合物,当油品中芳烃含量超过25%时,它的吸光系数和通常油品(其中芳烃含量不超过15%)有很大差异。因此,非分散红外光度法采用的标准油品应尽量可能选用与污染源相同或相近的油品。红外分光光度法充分考虑了烷烃和芳香烃的共同影响,但该方法使用的四氯化碳是国际公约《关于消耗臭氧层物质的蒙特利而议定书》限制使用的试剂。在201911日正式实施的HJ 637-2018 《水质、石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》中,将萃取剂由四氯化碳改为了四氯乙烯。

 

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