Определение нефтепродуктов в воде

Светлые (не содержащие смол и пигментов) образцы НП анализируют всеми  тремя методами непосредственно, тогда как окрашенные образцы – методами СФ и КГХ, а для анализа методом ВЭЖХ берут образцы НП, осветленные способом адсорбционной хроматографии на оксиде алюминия и силикагеле.

Реперные НП от возможных источников загрязнения, подвижных и стационарных, подвергают искусственному старению (выветриванию) для увеличения корректности сравнительных  анализов, воздействуя водой, ультрафиолетовым облучением (УФ), искусственным ветром. Из всех образцов НП перед их исследованием удаляют низкокипящие компоненты отгонкой с н-гептаном.

Идентификация сводится к сравнению  характеристик НП из разлива (слика, пятна) и реперных НП по соответствующим флуороспектрограммам и хроматограммам с помощью визуальных и математических критериев.

Минимальная необходимая для анализа масса вещества по описываемой СИ составляет 1 г.

Отбор проб

Пробы НП из разлива на поверхности  моря в зависимости от толщины  слоя d отбирают экранным устройством (сетка из нержавеющей стали с  ячейками до 1 мм² на раме), например 25 х 25 см – при d1 мм; устройством с пластинами из поглощающих или адгезирующих НП материалов: поролона, тефлона и т.п. – при d = 1-5 мм; способом черпания при d = 0,5 см и более. Все средства отбора должны быть соответствующим образом подготовлены: промыты гексаном и высушены. Хранить их после этой процедуры следует в чистых полиэтиленовых мешках, предварительно завернутыми в бумагу. Трос (линь), к которому прикрепляют устройства, не должен быть загрязнен каким-либо посторонним НП. При использовании сетчатого пробоотборника НП смывают с него окунанием в гептан, налитый в металлическую ванночку или кювету достаточных размеров. НП с пластиночных устройств можно переносить в такую же ванночку без применения растворителя (образец соскабливают шпателем), либо с помощью гептана. В случае простого черпания НП с поверхности моря использовать ванночку необязательно.

Реперные НП от возможных источников отбирают каким-либо из доступных методов. В среднем, масса НП для анализов должна составлять 1–5 г. Подлежащие идентификации образцы НП или их гептановые растворы помещают в склянки (колбы) с притертыми пробками, удаляют воду пипеткой Пастера (трубка с оттянутым концом). Хотя в закупоренном виде под слоем инертного газа образцы могут сохраняться в холодильнике около полумесяца в неизменном виде, их исследование рекомендуется проводить как можно быстрее по окончании отбора.

 

 

4.  Методики количественного химического анализа вод, включенные в перечень методик, внесенных в Государственный реестр методик химического анализа.

 

1. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных и очищенных сточных вод методом колоночной хроматографии с гравиметрическим окончанием

Настоящий документ устанавливает  методику выполнения измерений содержания массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных и очищенных сточных вод методом колоночной хроматографии с гравиметрическим окончанием при массовых концентрациях нефтепродуктов от 0,3 – 50,0 мг/дм³.

Метод определения массовой концентрации нефтепродуктов основан на извлечении нефтепродуктов из анализируемых вод  органическим растворителем, отделении  от полярных соединений других классов  колоночной хроматографией на оксиде алюминия и количественном определении  гравиметрическим методом.

Отбор и хранение проб

Пробы воды отбирают в стеклянные емкости с притертыми пробками. Если определение нефтепродуктов в день отбора невозможно, то пробы консервируют 2 – 4 см³ экстрагента (четыреххлористый углерод, хлороформ) на 1 дм³ воды. Законсервированные пробы могут храниться в течение двух недель.

При определении нефтепродуктов методом  колоночной хроматографии с гравиметрическим окончанием, объем пробы должен составлять 3,0 – 3,5 дм³.

При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором  указывается:

- цель анализа, предполагаемые  загрязнители;

- место, время отбора;

- номер пробы;

- должность , фамилия отбирающего  пробу, дата.

Устранение мешающих влияний

Мешающие влияния, обусловленные  присутствием в пробе органических веществ других классов, устраняются  в ходе анализа: одни остаются нерастворимым  в гексане, другие (фенолы, нафтеновые кислоты) сорбируются оксидом алюминия.

2. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных и очищенных сточных вод методом колоночной хроматографии с спектрофотометрическим окончанием

Настоящий документ устанавливает  методику выполнения измерений содержания массовой концентрации нефтепродуктов в природных и очищенных сточных вод методом колоночной хроматографии с спектрофотометрическим окончанием при массовых концентрациях нефтепродуктов от 0,02 – 2,0 мг/дм³.

Мешающие влиянии, обусловоенные  присутствием в пробе органических веществ других классов, устраняются  в ходе анализа.

Метод определения массовой концентрации нефтепродуктов основан на извлечении нефтепродуктов из анализируемых вод  органическим растворителем, отделении от полярных соединений других классов колоночной хроматографией на оксиде алюминия и количественном определении по интенсивности светопоглощения в ультрафиолетовой области спектра.

Отбор и хранение проб

Пробы воды отбирают в стеклянные емкости с притертыми пробками. Если определение нефтепродуктов в день отбора невозможно, то пробы консервируют 2 – 4 см³ экстрагента (четыреххлористый углерод, хлороформ) на 1 дм³ воды. Законсервированные пробы могут храниться в течение двух недель.

При определении нефтепродуктов методом  колоночной хроматографии со спектрофотометрическим окончанием, объем пробы должен составлять 1 дм³.

При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором  указывается:

- цель анализа, предполагаемые  загрязнители;

- место, время отбора;

- номер пробы;

- должность , фамилия отбирающего  пробу, дата.

Устранение мешающих влияний

Мешающие влияния, обусловленные  присутствием в пробе органических веществ других классов, устраняются  в ходе анализа: одни остаются нерастворимым  в гексане, другие (фенолы, нафтеновые кислоты) сорбируются оксидом алюминия.

3. Методические указания по измерению массовой концентрации нефтепродуктов флуорометрическим методом в пробах питьевой воды и воды поверхностных и подземных источников водопользования

Методические указания устанавливают  флуорометрическую методику количественного  химического анализа водных сред (проб воды поверхностных и подземных  источников водопользования и питьевой воды) для определения в них  нефтепродуктов в диапазоне концентраций 0,005 – 50 мг/дм³ и предназначены для использования в лабораториях центров Госсанэпиднадзора, санитарных лабораториях промышленных предприятий. Метод позволяет также анализировать природные воды, загрязненные в результате хозяйственной деятельности. Максимально определяемое количество нефтепродуктов в пробе составляет 0,5 мкг.

Метод неприменим при анализе проб воды на индивидуальные компоненты, входящие в состав нефтепродуктов, в парафинов, а также при анализе вод, загрязненных легкокипящими нефтепродуктами (бензин, керосин).

Флуориметрический метод измерения  массовой концентрации нефтепродуктов основан на экстракции гексаном и  измерении интенсивности флуоресценсии  экстракта на проборе типа «Флюорат-02».

Отбор проб

Отбор проб воды производится в стеклянную посуду. На бутыли должна быть отметка, соответствующая 100 см³. Анализ необходимо проводить в течении 3 ч после отбора проб. Объем отбираемой пробы – 100 см³. Одновременно следует отобрать не менее двух проб.

4. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтепродуктов в пробах природных и очищенных сточных водах методом ИК-спектрометрии

Методика предназначена для  измерения массовой концентрации нефтепродуктов в пробах сточных вод методом ИК-спектрометрии на приборах АН-1 и КН-1.

Метод заключается в экстракции эмульгированных и растворенных нефтепродуктов из воды четыреххлористым углеродом; отделении нефтепродуктов от сопутствующих органических соединений других классов на колонке, заполненной  оксидом алюминия и измерении  массовой концентрации нефтепродуктов методом ИК-спекторметрии.

Отбор и хранение проб

Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ 17.1.4.01.

Экстракцию нефтепродуктов из воды проводят в день отбора проб (при  невозможности проведения экстракции в течение этого срока пробу  консервируют добавлением смеси  серной кислоты и четыреххлористого  углерода из расчета 2 см³ концентрированной кислоты и 100,05 см³ четыреххлористого углерода на 1 л пробы). При экстракции этот объем следует учитывать .

4. 5 Современные методики определения нефтепродуктов в воде на основе инфракрасной фурье-спектрометрии

Недостатком дифракционных ИК-спектрометров является низкая чувствительность определения, не позволяющая без значительного обогащения целевых компонентов обнаруживать и определять в воде следовые концентрации нефтяных углеводородов. Современные ИК-фурье-спектрометры в 10 – 100 раз чувствительнее, и их начали широко использовать для подобных анализов.

Несколько фирм в России производят инфракрасные фурье-спектрометры, предназначенные, в частности, для определения нефтепродуктов в природных и сточных водах, в водных вытяжках из почв, илов, донных отложений и твердых отходов.

Это стационарные лабораторные приборы, их масса составляет 37 кг для ИнфраЛЮМ ФТ-02, почти в два раза больше (75 кг) для спектрометра МТИФС-01 и 28 кг для спектрометров семейства ФСМ. Последние приборы можно транспортировать при выполнении полевых анализов, но это нежелательно по техническим причинам.

Известным «недостатком» таких  приборов при использовании их для  рутинных анализов на нефтепродукты является их высокая стоимость от 15000 до 22000 долларов США. По этой причине для суммарного определения нефтепродуктов в воде или почве более оптимальными являются хроматографические методики, которые позволяют не только измерить содержание нефтепродуктов, но и определить их тип и указать на источник загрязнения.

ИК-фурье-спектрометры ФСМ -семейство лабораторных спектрометров для средней и ближней ИК-областей, предназначенных для: качественного и количественного анализа твердых, жидких и газообразных образцов; контроля качества продукции по ИК-спектрам.

Спектрометры полностью автоматизированы и управляются от персонального компьютера.

Основные достоинства спектрометров семейства ФСМ следующие:

Высокая чувствительность. Спектрометр в 10–100 раз превосходит по чувствительности дифракционные приборы типа ИКС и SPEKORD, что позволяет регистрировать предельно низкие концентрации и малые количества веществ.

Высокая производительность. Время получения спектра 2–20 с позволяет выполнять экспрессные измерения, перейти от выборочного контроля продукции к сплошному, контролировать параметры технологических процессов в реальном времени.

Автоматизация измерений. Повышает надежность измерений, позволяет автоматизировать учет результатов и повысить эффективность их обработки.

Простота эксплуатации. Интерферометр не требует настройки, имеется встроенный стандарт длины волны, процесс тестирования и проверки автоматизирован.

Модульная конструкция. Спектрометр легко адаптируется для решения специализированных задач, например: газовый анализ, анализ топлив и масел, контроль полупроводникового кремния.

Инфракрасный фурье-спектрометр ФСМ 1201 благодаря своим преимуществам и высокой степени автоматизации процесса измерения может использоваться как эффективное средство экологического контроля вместо физически и морально устаревших спектрометров типа ИКС-29 или ИКС-40. Примерами могут служить определение массовой концентрации углеводородов в воде и почве по интенсивности поглощения метиленовых групп (2925 см^-1) в ИК-спектре. Спектрометры ФСМ позволяют определить нефтепродукты по методикам со следующими параметрами.

Высокая чувствительность. Рекордное в сравнении с обычными ИКспектрометрами отношение сигнал/шум позволяет в несколько раз поднять чувствительность и количественно определять углеводороды на уровне 0,01 мг/дм³ и ниже.

Высокая производительность. Время получения спектра при средних требованиях к разрешению и фотометрической точности не превышает 15–20 с.

Достоверность анализа. Анализ и идентификация осуществляется автоматически с использованием библиотеки стандартных спектров, включенной в базу данных спектрометра. Практически исключается возможность субъективной ошибки оператора.