 |
Общие подходы к определению нефтепродуктов в воде.
|
|
|
|
Содержание
Введение............................................................................................3
1. Источники поступления нефтепродуктов в окружающую среду и последствия нефтяных загрязнений..........................4
2. Общие подходы к определению нефтепродуктов в воде....6
3. Методы определения нефтепродуктов в воде.......................8
3.1 Гравиметрический метод.....................................................8
3.2 Флуориметрический метод................................................10
3.3 УФ-спектрофотометрический метод...............................11
3.4 Метод ИК-спектроскопии...................................................11
3.5 Газовая хроматография (ГХ).............................................13
Выводы.............................................................................................17
Список литературы.........................................................................18
Введение
Нефтепродукты представляют собой смесь углеводородов, различающихся размером молекул. Также к нефтепродуктам относят отдельные химические вещества, которые могут быть получены при переработке нефти и сопутствующего газа. Среди нефтепродуктов выделяют виды топлива, такие как дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, бензин и керосин, а также некоторые другие вещества, которые могут использоваться в качестве топлива, растворители, смазочные материалы, сырье для химической промышленности. Продуктами нефтепереработки также являются асфальт, парафин, вазелин, гудрон, мазут и пластмассы. Нефтепродукты получают в процессе перегонки нефти, когда, в зависимости от температуры, от нефти отделяются молекулы углеводородов, имеющие определенный вес и размер, переходя в пар.
Нефть и продукты ее переработки- типичные загрязнители окружающей среды. В системах контролия качества природных вод, почв, воздуха их относят к обязательно нормируемым компонентам. Для определения нефтепродуктов (НП) на воде используют достаточно широкий ассортимент методов анализа, приборов и стандартных образцов состава (СО) для ее градуировка.
|
|
|
В этой работе будем обобщить и систематизировать информацию последних лет об источниках поступления НП в окружающую среду, нормативов их содержаний в воде, сопоставить возможности и ограничения разных методов определения НП, в том числе рекомендованных нормативно-аналитической документацией.
ИСТОЧНИКИ ПОСТУПЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ И ПОСЛЕДСТВИЯ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Разнообразны источники поступления НП в окружающую среду: аварийные разливы нефти при нефтедобыче, транспортировке и хранении топлива, прорывы нефтепроводов и нефтехранилищ; нарушения технологических процессов и недостаточная очистка сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий, заправка двигателей, а также выброс в воздух несгоревших компонентов топлива от двигателей внутреннего сгорания. “Природные источники нефтяных загрязнений при выходе на поверхность нефтеносных пород играют минимальную роль в общем загрязнении окружающей среды нефтяными углеводородами” [1]. Тем не менее известно, что загрязнение морской среды нефтью даже в малых концентрациях может способствовать продуцированию морскими организмами определенных углеводородов (УВ).
Некоторые количества УВ образуются в воде или поступают в нее в результате выделений растительными и животными организмами и их посмертного разложения. В результате этого в акваториях, подверженных нефтяному загрязнению,образуются автохтонные УВ “вторично биогенного” происхождения. Все эти процессы создают современный углеводородный фон, иногда даже превышающий величину ПДК [2].
Нефтяные загрязнения в небольших концентрациях могут влиять на вкус и запах воды, при больших содержаниях образуют гигантские нефтяные пятна, что становится причиной экологических катастроф.
|
|
|
Практически нерастворимые в воде и малолетучие углеводороды нефти в виде тонкой пленки покрывают обширную поверхность воды и суши, затрудняя газообмен с атмосферой и биологические процессы самоочистки природной среды. Легкие НП (например, бензин) частично растворяются в воде, но большая их часть образует с водой эмульсии, а тяжелые НП (минеральные масла и смазки) попадают на дно водоемов и накапливаются в донных осадках, что изменяет состояние окислительно-восстановительной среды и негативно влияет на растительность и микрофлору.
При концентрации нефти до 300 мг/кг почва становится основным трофическим субстратом для углеводородо окисляющих микроорганизмов; другие микроорганизмы, растения и животные находятся при этом в угнетенном состоянии. Превышение этой дозы практически полностью подавляет биологическую активность почвы [3]. Коэффициент накопления НП в органах и тканях рыб, находящихся в хронически загрязненной нефтью водной среде, может достигать n·103–104 [4, 5].
ОБЩИЕ ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ВОДЕ.
Нефть и разнообразные нефтепродукты представляют собой сложные смеси различных по природе компонентов, концентрации которых различаются на несколько порядков. В объектах окружающей среды под действием физических, химических и биологических процессов происходит быстрая трансформации НП.
Поэтому задачи определения НП в водах исключительно сложные. Для ее решения привлекают самые разнообразные методы предварительного выделения, разделения, концентрирования и конечного определения НП. В аналитической практике принято считать “нефтепродуктами” сумму неполярных и малополярных углеводородов (алифатических, алициклических, ароматических), растворимых в гексане и не сорбирующихся на оксиде алюминия [6, 7]. Применение методов анализа, в которых за “нефтепродукты” принимают суммарное содержание всех органических веществ, извлекаемых каким бы то ни было растворителем, недопустимо. Следовательно, при определении НП в ООС следует устранить мешающее влияние всех веществ других классов [6].
|
|
|
Определение НП включает, как правило, стадии их концентрирования и отделения мешающих веществ. В литературе описан ряд методов концентрирования НП: жидкофазная, твердофазная, сверхкритическая флюидная и газовая экстракция, различные хроматографические методы(адсорбционная, распределительная, осадочная и газовая хроматография). Мешающие определению НП вещества чаще всего отделяют методом колоночной хроматографии на оксиде алюминия, силикагеле или фторосиле. В методе тонкослойной хроматографии стадии концентрирования НП и отделение мешающих определению веществ сочетаются [8]. Данные о предельно-допустимых концентрациях (ПДК) нефтепродуктов в различных типах вод приведены в табл.1[9], а в таблице 2 – указаны нормативы погрешностей определения НП в водах [10]. Морская вода отнесена к водам рыбохозяйственных водоемов.
Таблица 1. Нормативы содержаний НП (мг/дм3) в различных водах [9]
| ПДК | |||||||
| Питьевая вода | Бутилированная питьевая вода | Природная вода | Сточная вода | Ливневые стоки | |||
| нецентрализованного водоснабжения | централизованного водоснабжения | 1 категории | высшей категории | культ. -быт | рыб. -хоз. | ||
| Не установлен | 0,1 | 0,05 | 0,01 | 0,3 | 0,05 | 0,05 |
* ПДК сточных вод промышленных предприятий в Европейском Союзе составляет 0,1−5,0 мг/дм3.
Таблица 2. Допустимые погрешности определения НП в природных и сточных водах [14]
| Диапазон массовых концентраций НП, мг/дм3 | Норма погрешности при определении НП | |
| природные воды и питьевые | сточные воды | |
| <0,1 | −65, +100% | |
| 0,01–0,9 | ±50% | |
| >0,1–0,5 | ±50% | |
| >0,5–50 | ±25% | |
| >0,9 | ±25% | |
| >50 | ±10% |
|
|
|
