气相分子吸收光谱法测定油田废水中硫化物的研究

张荣 谭淑娟 侯一仑

摘 要：使用气相分子吸收光谱法测定油田废水中硫化物，弥补了传统对氨基二甲基苯胺光度法的操作步骤复杂，受色泽度、易挥发及易沉淀干扰因素多，分析速度慢等的缺陷。气相分子吸收光谱法在测定油田废水实际样品时具有高灵敏度、高精密度、快速检测得出良好实验结果等优势，带有均质吹扫功能的进样器直接把加固定剂的硫化物水样进行均质，是油田废水测定硫化物浓度快速有效的检测方法。

关键词：气相分子吸收光谱法 油田废水 硫化物 对氨基二甲基苯胺光度法

中图分类号：O657.7+1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（a）-0099-02

Abstract： The gas phase molecular absorption spectroscopy was applied in the determination of sulfide in oilfield wastewater， which compensated the defects of traditional N，N-Dimethylphenylenediamine photometric method of the complex steps， interference factors and slow analysis speed. The results showed that this method is sensitive， accurate and with good effect in experiment.

Key Words： Gas phase molecular absorption spectrometry method； Oilfield Wastewater； Sulfides； N，N-Dimethylphenylenediamine photometric method

從20世纪60年代以来，由于城市社会的发展和经济的不断进步，对能源的需求量不断增加。油气田工业得到快速迅猛的发展，油田采水量随油田综合含水量率的提高而不断增大，其中部分油田采出水废水不断排放到环境中。石油废水是钻井工作的过程中产生的废水，是一种特殊的工业废水，传统的“老三套”废水处理工艺只能去除废水中的油和悬浮物，而硫化物、COD等不能有效去除[1]。

硫化物可分为活性硫化物和非活性硫化物两大类，活性硫化物主要由硫化氢、硫醇、二氧化硫、三氧化硫、磺酸和酸性硫酸酯等组成[2]。非活性硫化物主要包括硫醚、二氧化物和硫茂等。硫化氢在常温常压下易于从废水中扩散至空气中，产生臭味且具有毒性，对人体器官有严重的危害；而水中的硫化物对人、动植物具有较强的杀生能力，因此准确地检测水中的硫化物尤为重要。国家对含硫废水有严格的排放标准（一类标准硫化物小于1mg/L）[3]。本文使用气相分子吸收光谱法[4]测定油田废水中硫化物的准确性、精密度、加标回收率并与对氨基二甲基苯胺光度法[5，6]进行比较，为硫化物实验检测分析提供了更便捷的检测方法。

1 实验部分

1.1 方法原理

在盐酸的介质中，硫化物液体瞬间汽化成硫化氢气体，以空气为载气，将硫化氢气体载入气相分子吸收光谱仪的吸光管中，于紫外波长202.6nm处测定吸光度值，吸光度值与硫化物浓度遵守朗伯-比尔定律。

1.2 仪器与方法

气相分子吸收光谱仪（AJ-3000PLUS），气相分子吸收光谱法（HJ/T 200-2005），可见紫外分光光度计（752），对氨基二甲基苯胺光度法（GB/T 16489-1996）。

1.3 样品的采集与保存

1L水样加适量NaOH溶液调至pH=9，加入5%抗坏血酸5mL，饱和EDTA3mL，滴加饱和Zn（Ac）2至胶体产生，常温避光，可保存24h。

1.4 标准曲线绘制

取50mL的样品管，加入配置好的5mg/L的硫化物标准溶液，使用气相分子吸收光谱仪单点定标法测定不同浓度溶液的吸光值，绘制标准线性回归曲线。标准曲线为：Y=0.0820×0.0008，r=0.9998。

用国家标准硫化物样品（编号：GSB 07-1373-2001）进行准确度测定，平行测试6次，结果见表1。结果表明，所测定结果均在该标准样的质控范围内。

1.5 精密度及加标回收率

用气相分子吸收光谱仪测定实际水样，配置浓度值为0.20、0.50、0.80mg/L的硫化物溶液测定其精密度，分别在不同日期同一时间取油田出水口的水样进行加标测试，加入量均为0.40mg/L。实验结果如表2和表3所示。

2 气相分子吸收光谱法与对氨基二甲基苯胺光度法比较

从样品的前处理及测定结果的等方面进行对比，详情如表4所示。

3 结语

实际样品测定结果显示，气相分子吸收光谱法满足了测定油田废水中硫化物的实验要求，较传统对氨基二甲基苯胺光度法而言，不仅具有准确度好、灵敏度高等优点，而且操作简单，不受色泽度、重金属等因素的影响，所涉及使用试剂少，样品可直接分析，在无人值守的情况下可实现样品批量处理，减轻实验人员工作量和减少试剂对身体的危害。因此，气相分子吸收光谱法为测定油田废水中硫化物提供了一种简捷、快速、准确的分析方法。

参考文献

[1] 于晓丽，李斌莲，李秀珍.油田采油废水的处理现状及发展前景[J].石油与天然气化工，2000，29（6）：327-329.

[2] 梁平，黎龙轩，唐柯，等.油田污水硫及硫化物的危害与处理方法比较[J].油田科学，2001，24（3）：74-75.

[3] 国家环保总局.GB 31570-2015，石油炼制工业污染物排放标准[S].2015.

[4] 国家环保总局.HJ/T 200-2005，水质硫化物的测定气相分子吸收光谱法[S].北京：中国环境科学出版社，2006.

[5] 国家环保总局.GB/T 16489-1996，水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法[S].1996.

[6] 国家环保总局.水与废水监测分析方法编委会.水和废水检测分析方法[M].4版.北京：中国环境科学出版社，2002.