環境監測水中石油類 動植物油實驗分析常見問題研究

2023-02-11 13:36:02 字數 2797 閱讀 4241

【摘要】水中石油類、動植物油的監測管理是進行環境監測工作的乙個重要方面,但是由於自然、人為等的因素容易導致水中石油類、動植物油的實驗分析出現一些問題。在本文中,筆者根據相關工作經驗從乳化現象、分析試劑的精製、實驗器皿及試劑使用方法以及矽酸鎂的應用等方面針對這些容易出現的問題進行相關的研究。

【關鍵詞】環境監測;石油類;動植物油;實驗分析;乳化

1.前言

環境監測是評價環境質量、為控制環境提供依據的有效手段。隨著科學技術的不斷發展,我國在環境監測方面取得了極大的成績,切實保證了人們日常生產和生活的環境質量。但是經濟建設的不斷發展也帶來了水環境的嚴重汙染,尤其是水體中石油類、動植物油的汙染更為嚴重。

水中油類在進行降解的過程中需要消耗大量水中溶解氧,導致水體出現嚴重的缺氧現象,水體不斷惡化。因此,對水中石油類和動植物油實驗分析進行相關的研究,對於控制環境監測中的水體汙染具有重要的現實意義。

2.水中石油類、動植物油實驗分析

2.1實驗分析儀器及試劑

環境監測中進行水中石油類、動植物油實驗分析常用的試劑如表1所示。

表1 水中油類實驗分析常用試劑

在環境監測中針對水中油類的實驗分析可選取的儀器較多,其中儀器型號為jds-106+u型的紅外分光測油儀由於在實驗分析中充分發揮特殊紅外光源脈衝調製技術的優勢,極大的提高了實驗分析的工作效率,在紅外測油領域具有突出的表現,因此使用較為廣泛。

2.2實驗分析的原理

石油類物質具有一定的非極性,這些物質富含非極性脂肪烴,而動植物油一般都具有較強的極性,成分多為脂肪酸甘油酯複雜混合物。水中石油類、動植物油在經過四氯化碳萃取後被矽酸鎂吸附的情況如下表所示。經過四氯化碳萃取後的水中石油、動植物油在經過矽酸鎂吸附的分離作用然後被分離開來,然後用紅外分光測油儀採用紅外光度法測定石油類、動植物油分離前後的濃度差。

表2 油類經萃取後被矽酸鎂吸附的情況表

2.3水中油類物質的取樣

針對水中石油類、動植物油的實驗分析,地表水取樣的深度以在0.2m -0.5m 的範圍內較為合理,而對於水體汙染的取樣,在取樣時應保證油、水混合均勻,或者在取樣處做乙個水躍區。

取樣獲取的樣品樣在乙個玻璃瓶中盛放,盡量不要出現分裝的情況,樣品瓶最好使用大口帶刻度玻璃瓶。

(1)水樣分樣降低實驗分析精度。為了保證實驗分析的準確性,水體取樣要用專用取樣瓶,並且原則上應避免在實驗室對樣品進行分樣處理。但是在進行環境監測的實際情況中難以達到上述要求,由於需要監測的專案種類繁多且水樣較多,很難達到取樣樣品專瓶專用的要求。

油類物質在水中的溶解度較小,而且密度與水相比相對較低,水中油類大多存在於水體的表層部位,因此如果在實驗室對水體樣品進行分樣測定,很難達到實驗分析的均勻性要求,使得樣品分樣後出現測定值偏高的現象。

(2)取樣器材材質對測定結果的影響。在實際的環境監測工作中由於需要監測的專案種類繁多且水樣較多[1],大多數的檢測站難以保證達到使用專用取樣器和不分樣的規範要求。根據相關實驗的比較,配製數種存在濃度差別的動植物標準水,使用不同材質的取樣器對水樣進行測定,結果與標準值存在不同程度的差異,而使用pe材質的取樣器進行的水樣測定結果與標準值基本一致。

這是因為pe容器取樣使得油類物質粘附在容器器壁上,造成水樣測定的誤差。而採用玻璃容器取樣,其測定結果能在一定程度上反映實際水樣油類物質的濃度,因此取樣宜選用玻璃容器。

2.4水中油類物質樣品的儲存

水中的石油類、動植物油容易發生生物降解過程,如果不採取措施抑制生物的代謝減緩降解進度[2],容易導致測定結果偏低的現象。因此對於取樣樣品不能立即進行測定的情況,科學合理的樣品儲存應做到以下兩點:(1)對樣品進行酸化處理,使其ph降低到2以下,有效抑制油類降解過程;(2)如果不能對樣品在24h內測定則應在2℃-5℃的環境下冷藏儲存。

3.水中油類實驗分析常見問題分析

3.1乳化現象

在進行地表水體樣品的實驗分析時,由於地表水水質原因而不易出現乳化現象,而對於企業廢水類的實驗分析,由於大部分廢水水體中的成分複雜,在利用四氯化碳對水體樣品進行萃取時因水質惡劣而常導致乳化現象。紅外光度法實驗分析的相關規範中為了避免出現乳化現象,在進行萃取過程中採取加適量的氯化鈉的方式,但是在實際的環境監測工作中這種措施的破乳效果並不明顯。根據相關的監測實踐,在進行水質實驗分析時對於樣品萃取後分層不好的問題,加入3-4滴無水乙醇可以達到很好的破乳效果。

乙醇具有較強的極性,加入的乙醇在矽酸鎂的吸附作用下可被完全吸附,不會對實驗分析結果造成影響。

3.2實驗分析試劑的精製

在水中油類實驗分析的前處理過程中,四氯化碳是其中的主要試劑。為了提高實驗分析結果的可靠性,不僅應確保四氯化碳具有較高的純度,同時還應保證四氯化碳的空白值。當前四氯化碳的生產廠家數目很多,沒有統一的生產標準,使得四氯化碳質量無法保證,具有很大的空白值波動範圍,即使生產廠家相同、批次相同,但是瓶與瓶之間也存在一定的空白值。

選一較好廠家生產的四氯化碳溶劑,測定濾出液濃度時要用經過矽酸柱後的四氯化碳作空白,否則會影響測定精度,使測定結果偏低。四氯化碳應採用活性炭吸附法吸附,新購的活性炭在經過烘箱150℃、2h的處理冷卻後裝入玻璃柱中即可進行四氯化碳的吸附過程。

3.3比色皿對測定結果的影響

在水中石油類、動植物實驗分析中,常用40mm的比色皿。通過實驗可以發現,用空白較正時光面和空白較負的光面進行廢水樣品以及地表水樣品的測定時都產生了正誤差。但是在測定廢水樣品時的誤差相對較小,可忽略不計;但是對於低濃度地表水樣品的測定產生了較大的誤差。

為了保證實驗分析結果的可靠性,應在對水體樣品進行實驗分析的整個過程中保持使用同一光面。

3.4矽酸鎂的應用

在實際的實驗分析中,萃取液通過矽酸鎂吸附柱的過程較長,有的實驗人員為了減少這一步驟所用的時間,採用如下兩種方法對此過程予以簡化:(1)在水體樣品直接加入矽酸鎂,經過一定的振盪、過濾處理後對樣品進行測定;(2)採用「 抽濾」的方法,用幫浦對樣品進行抽濾以縮短樣品過濾的時間。採用這兩種措施都不能使得水體中的動植物油被充分吸附。

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