水中石油类物质检测方法的探讨及研究

张磊 李雅静

摘 要：水中石油类物质对人体的危害程度不容忽视，近年来对石油类物质的检测手段越来越多。本文对水中石油类物质的检测方法进行了分析，为检测人员提供参考。

关键词：石油类物质;检测;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

中图分类号：X832

水是生命的源泉，是人类生存和发展不可缺少的物质资源，因此对水的检测及保护尤为重要。水中常见的污染物有阴离子洗涤剂、氢化物、挥发酚、石油类物质等。随着现代工业的高速发展、工业废水的大量排出及石油产业的不断开发，石油类物质的污染程度越来越严重。我国每年通过工业废水排入河流及海洋的石油类物质高达上万吨，是环境水体的主要污染物之一[1]。

1 石油烃类污染物危害

石油中所含的稠环芳香烃对生物体有剧毒，经生物富集和食物链传递最终传递到人体内，对人体有致癌作用。石油烃使水生植物体内的叶绿索及其它脂溶性色素在植物体外或细胞外溶解析出，使之无法进行光合作用而大量死亡，破坏水体生态系统的平衡[2]。石油再开采加工等过程中排放的有机污染物进入土壤中导致土壤被破坏[3]，使土壤的透水性降低对农作物的生长产生严重危害。

2 不同领域检测方法的应用及研究进展

石油烃的检测方法包括重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、红外分光光度法等。不同的检测方法对不同种类的水资源应用范围不同。根据饮用水国家标准GB/T 5750.7-2006[4]和GB 3097-1997[5]中规定有3种检测方法，分别为称量法、紫外分光光度计法、荧光分光光度法。

2.1 称量法

该方法测定的是水中可被石油醚萃取的物质的总量。水样经石油醚萃取后经蒸发去除石油醚后称量，计算水中石油的含量。该方法可能的干扰物有环烷酸及磺化环烷酸盐类，需用硫酸进行酸化消除。此方法适关键控制点在于对石油类化合物提取完全，每次提取震荡要充分，具有操作简单、不需要特殊设备、成本低等优点，但缺点是灵敏度低[6]。石油醚属于中等毒性物质，操作不当会对检验人员的健康产生影响，工作效率低不适合大批量的水样检测。

2.2 紫外分光光度计法

石油中含有共轭体系的物质在紫外区有特征吸收。利用这一性质可选用紫外分光光度法进行测定。此方法适用于大批量样品的检测，但在检测前需明确样品中含有石油烃的类别或需要检测具体石油烃的种类。一般原油类物质有2个吸收峰，而其他油品仅1个吸收峰，精炼油有些则无峰。因此，測定时要注意选择合适的标准物质及波长，由于水中石油烃的种类复杂，各种物质的紫外吸收的差异性较大，因此此方法的准确性也较弱。

为寻求紫外分光光度法的适应性，促进《关于消耗臭氧物质的蒙特利尔议定书》的顺利进行，黄蕙

等[7]利用紫外分光光度法代替红外分光光度法，对此方法进行优化。用四氯化碳代替正己烷作为萃取剂，从实验方法、检出限、精密度、连续性4个方面进行验证，得到较理想的结果，此方法的检出限小于国家标准方法检出限，标准偏差0.02%～0.08%较好。

2.3 荧光分光光度法

用萃取剂将水中的石油类物质萃取出来，在激发光的照射下根据荧光的强度对石油类物质进行定量。能够产生荧光的物质主要是芳香族类化合物和共轭双键化合物。虽然此方法受样品组成成分的影响较大，但目前我国海水的测定中常用此法。陈晓平等[8]对荧光分光光度法测定石油进行实验优化，探讨了影响石油类物质测定的主要因素，设计消除2个主要因素的实验方案，通过对比结果满足行业标准及检验方法的要求。石油类物质化学组成复杂，难溶于水，通过振荡的形式使油分散在水中，由于不能形成稳定的溶液其荧光发射强度微弱影响测定结果的准确性。无论原油还是其工业产品一般是由多种碳氢化合物构成的混合物，包含相同或相似结构的芳香烃等荧光成分，其荧光光谱是不同组分荧光叠加的产物[9]。胶束增敏技术提高荧光效率来增强荧光分析的灵敏度，潘钊等[10]利用十二烷基硫酸钠作为荧光增敏试剂，测量不同石油类样品在胶束溶液环境中的荧光发射光谱，实现对混合胶束溶液中石油类物质进行整体的定性与定量测定。

2.4 其他检验方法

近年来对水中石油类物质的检测越来越重视，检测方法多种多样，除了国家标准所规定的的几种检验方法外，常见的还有红外分光光度计测定法、仪器测定法等[11]。

2.4.1 仪器测定法

目前实验室测定油的仪器有很多种，大致分为固定式、全自动式以及便携式测油仪。姚亮等[12]通过实验分析对比几种测油仪优缺点，为快速、准确地应对不同类型的石油类监测提供科学依据。便携式测油仪体重轻、体积小、携带方便、测定过程简单，但只能进行初期定性或半定量检测，仪器的检出限较高，适用于精度要求低的检测。半自动式测油仪较方便，加标回收率高，但测定过程有机物与人接触时间较长，对健康有一定影响。全自动式测油仪不适合测定浓度低的样品。操作方便，适合快速检测。

2.4.2 气流内循环萃取法

以红外分光光度法为基础，对样品的前处理进行优化，采取气流内循环动力用四氯化碳为萃取剂使样品经脱水、吸附等处理过程后比色。通过侯保兵等[13]的实验比较发现标准偏差为0.8%～6.6%，加标回收率为91.3%～106.7%，能满足石油类检测质量控制要求。

2.4.3 脱水柱——吸附柱自动液液萃取

秦松[14]利用硅酸镁吸附柱来吸附水中的油类物质，再利用无水硫酸钠脱水柱脱去有机相中的水，这种液液萃取法效果较好、操作简单、用时短、准确性及精密性良好满足实验室检测的需求。

3 结语

检测水中石油类物质的方法有很多，检验生活饮用水的方法主要有重量法、紫外分光光度法。检测海水中石油类物质的方法主要有红外分光光度法、荧光分光光度法等。此外还要根据水中水含有的石油种类选择不同的标准物质以及不同的吸收波长。

参考文献：

[1]刘廷良，刘 京，齐文启，等.水中石油类分析方法现状与存在问题[J].光谱仪器与分析，1999（2）：27-30.

[2]韩长绵，姜永年，杨世丕.水中石油烃污染的特点及监测分析中的若干问题[J].环境科学与技术，1988（3）：20-22.

[3]古文革，杜 丹，王桂菊.油田采出水中含油量和外排水中石油类、石油烃的差异分析[J].油气田地面工程，2018，37（3）：89-92.

[4]中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5750.7-2006生活饮用水标准检验方法 有机物综合指标[S].北京：中国标准出版社，2006.

[5]国家环境保护局.GB 3097-1997海水水质标准[S].北京：中国环境科学出版社，1997.

[6]温晓露，黄凌军，周文凯.重量法测定污泥中的矿物油含量[J].中国给水排水，2003（7）：100-101.

[7]黄 蕙，谷 川.紫外分光光度法测定水中石油类的实验室适应性研究[J].化工设计通讯，2019，45（10）：142-143.

[8]陈晓平，殷玉杰，蒋宏图.分子荧光法测定水中石油类物质条件选择[J].东北水利水电，2014，32（11）：61-62.

[9]赵友全，路雪峰，梁 瑛，等.石油馏分荧光光谱等高线特征谱分析研究[J].仪器仪表學报，2012，33（6）：1275-1280.

[10]潘 钊.基于荧光光谱分析的石油类污染物识别测量方法及其实验研究[D].秦皇岛：燕山大学，2012.

[11]王翠霞.红外法测定水中石油类萃取剂四氯化碳替代物的分析[J].中国资源综合利用，2019，37（3）：39-41.

[12]姚 亮，周宏玲.不同测油仪测定水中石油类含量方法探讨[J].石油工业技术监督，2012，28（5）：56-58.

[13]侯保兵，张 川，侯文晶，等.气流内循环萃取法在水中石油类测定中的应用[J].水科学与工程技术，2018（2）：75-77.

[14]秦 松.脱水柱-吸附柱自动液液萃取紫外法测定水中石油类[J].科技创新与应用，2019（28）：108-109.