水中油类测定分析方法的综述

水中油类测定分析方法的综述李海州（浙江海洋学院海洋与技术学院，浙江 舟山 316004）摘要：本文对国内外学者有关水中油类的测定方法做了比较系统的 综述。对几种水中油类的常用方法，重量法、紫外分光光度法、荧光 分光光度法、红外分光光度法和非分散红外光度法做了简要介绍，并 对其优劣进行了评价。另外，介绍了测定水中油类含量存在的难点、 发展趋势和技术改进等。关键词：水；油类；测定分析 油类是指任何类型的（矿物油、植物油等）及其炼制品（汽油、柴油、 机油、煤油等）、油泥和油渣1。油类主要有漂浮油、分散油、乳化 油、溶解油和油类附着在固体悬浮物表面而形成油膜-固体物 5 种形 式。全世界每年至少有5001000 吨油类通过各种途径进入水体，由 于漂浮于水体表面的油将会影响空气和水体表面氧的交换，而分散于 水体中以及吸附于悬浮颗粒上或以乳化状态存在于水体的油易被微 生物氧化分解，并将消耗水中的溶解氧，从而使水质恶化；油膜还能 附着于鱼鳃上，使鱼类窒息而死；当鱼类产卵期，在含有油类污染物 质废水中孵化的鱼苗，多数为畸形，生命力低下，易于死亡；含有油 类污染物的废水进入水体后，造成的危害很为严重，不仅影响水生生 物的生长，降低水体的自我净化能力，而且影响水体附近的环境，因 此，油类是水体环境中的主要污染物之一，在水质监测中，也是一项 重要的监测项目。要消除油类对环境的污染和危害，首先就必须能够 准确的测定水中油类的含量。然而,水中油类含量测定又是比较复杂的，因为水中的油类成分是相 当复杂的，此外不同地区、不同行业水体中油类污染的成分也不同， 无法有用单一的油标准进行对照，无法准确测定，所以水体中油类物 质含量的测定问题是环境分析化学一个古老、重要而又困难的问题。 目前水体中油类测定常用的方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分 光光度法、非分散红外光度和国家最新颁布的国家标准方法红外分光 光度法等2，本文简要介绍以上几种方法的原理和优劣，及人们对水 体中油类监测分析方法的创新和改进。1.重量法 重量法是用有机萃取剂（石油醚或正己烷）提取酸化了的样品中的油 类，将溶剂蒸发掉后，称重后计算油类含量。重量法应用范围不受油 品的限制，可测定含油量较高的污水，不需要特殊的仪器和试剂，测 定结果的准确度较高、重复性较好。缺点是损失了沸点低于提取剂的 油类成分，方法操作复杂，灵敏度低，分析时间长，并要耗费大量的 提取剂，而且方法的精密度随操作条件和熟练程度不同差异很大。 因此，水体中动植物油含量较高的，采用该方法较适合，可以得到比 较准确的结果；工业废水、石油开采及炼制行业中含油量较高，此方法也适用，但对于油类含量底于10mg/L的水样，测定结果误差较大3，一般来说，该方法不适合测定海水中的油类含量。2.紫外分光光度法 紫外分光光度法是利用油类中芳香族化合物和含共轭双键化合物在 215260 紫外区的特征吸收测定油类的含量。该方法是仪器分析油 类较好的方法，该方法精密度高，操作简单，适用范围 0.0550mg/L 的含油水样，所用溶剂为石油醚或正己烷，它溶解能力强，来源较广， 毒性小。如果要精确测定含油量，其中标准油取得十分困难，因此， 数据可比性和准确性都较差4，但吴玉新5在实验证明该方法的准 确度相对误差不超过 3%。如果能简化标准油品的提取过程，其应用 范围将进一不扩大。3. 荧光光度法 荧光光度法的原理是根据有机物吸收紫外光后发射出的荧光强度定 量。同紫外一样，产生荧光的物质主要是芳香族化合物和含共轭双键 化合物。荧光光度法是最为灵敏的测油方法，其测定范围为 0.00220mg/L,但当油品组分中芳烃数目不同时，所产生的荧光强度差异很 大。4. 红外分光光度法和非分散红外光度法 红外分光光度法采用四氯化碳（三氯三氟乙烷）萃取水体中的油类物 质，根据油类中碳氢伸缩振动在红外光谱区产生的特征吸收测定油类 的方法。红外光度法分为非分散红外光度法和红外分光光度法，非分 散红外光度法利用油中烷烃的甲基、亚甲基在近红外区34 um附近 的特征吸收，红外分光光度法利用烷烃中甲基、亚甲基及芳烃的碳氢 振动 3 个波长的吸收。钱达6用红外分光光度法分析测定了水中总油和矿物油的含量，实验 结果表明：该方法重现性好，准确度高，灵敏度高，可比性较好，测 定范围宽（50mm）吸收池，油样浓度范围为0.5一10mg, 10mm吸 收池，油样浓度范围为20400mg/l，检出限为0.02mg/l,实验结果 令人满意。然而，非分散红外光度法由于没有考虑到芳烃类化合物，当油品中芳 烃含量超过25%时，它的吸光系数和通常油品（其中芳烃含量不超过 15%）有很大差异4。因此，非分散红外光度法采用的标准油品应尽 可能选用与污染源相同或相近的油品。红外分光光度法的优点为由于 充分考虑了烷烃和芳香烃的共同影响，如规定一种混合油品为标准油 品，则待测样品中各烃类的组成变化对测定的结果影响不大。在该方 法重视使用氯化碳（或三氰三氯乙烷）是国际公约关于消耗臭氧层 物质的蒙特利而议定书限制使用的试剂，至2010年发展中国家必 须全部停用，因此积极开发和寻找代替产品是解决测油问题的当务之5. 尝试和改进 鉴于上述情况和检测工作中所遇到的实际情况，人们开始对水体中油 类的监测进行了不同方面的尝试和改进。目前无论是采用光度法还是重量法分析测定水体中的油类含量，都少 不了萃取这一重要的操作步骤，张吉7应用仪器萃取水体中的油类， 既省力，又大大提高样品测定结果的紧密度、准确度和可比性。戴泳8对紫外分光光度法测定水体中的 油类作了改进，方法在油标、 氯化钠 和无水硫酸钠的选择及用量等方面作了一些实验，实验结果 表明：目前常使用的大庆原油或15#机油作为油标使用，只限于被测 水体中污染油的峰值与其相同或接近时，才是可靠的，否则所得结果 都有不同的误差。氯化钠的加入量对测定结果无明显影响，用量在 7-10 克是吸光度基本稳定，另外方法采用工作曲线代替标准曲线，可 使用回收率达到 98.6%，并提高了测定的准确性。姚经纬9采用紫外分光光度法测定了废水中的油类，并对油类的标准 问题进行了讨论，实验结果表明：选用标准时应根据废水中某油为主， 就用该油为标准波长也选用其油的最大吸收波长，若废水中有两中以 上油质为主就用重量法从该废水中制取的油质为标准油，波长通过该 油质扫描而定。王喜贵10利用 PECDS 指令和 OBEY 语言编制了一个利用峰面积进行 红外光谱定量测定，同时将该方法与用重量法，峰高法作了比较，实 验结果表明：方法使用简便，分析精度高，减少了噪声等因素的影响， 测定结果良好。刘延良4对现行方法使用的四氯化碳萃取剂在2010 年被禁用问题， 提出了以四氯化乙烯代替四氯化碳的建议。夏达英11在水中矿物油荧光特性实验研究，得出结论：可以利用现 场测量水域中矿物油污染的程度（浓度和范围），而且可以充分利用 激光谱，荧光谱和测量荧光余辉时间，可以分别做为鉴别油类污染的 种类和程度信息的数据。由此可见，随着社会经济的迅猛发展和人类生活水平的不断提高，人 们的环境保护意识得到进一步的发展与深化，水中油类污染对环境质 量和人体健康的影响，受到人们越来越多的关注和重视，因此随着科 学技术的不断进步和发展，在加大环境保护宣传力度，加强环境法制 建设和环境管理力度的同时，水中油类检测分析的探索和研究将会有 新的开拓和发展。参考文献1 陈国华水体油污染治理M.北京:化学工业出版社,2002.1页2 国家环保局水和废水监测分析方法编委会. 水和废水监测分析方法M.第四版北京:中国环境科学出版社,1998.111页 周昭智含油污水中石油类分析中的影响因素卩环境科学和术,2001,S1. 刘延良，刘京，齐文启等.水中石油类分析方法的现状J.环境科学 研究,2000,10(05):3839.吴玉新紫外分光光度法测定污水中油含量的研究J环境保护.1998,四6 钱达.交通环保,1997,18(3):31147 张吉,王培花.仪器仪表与分析监测,1998,2:392戴泳紫外分光光度法测定水中的方法改进J.干旱环境监测.1994,01姚经纬理化检验(化学分册),1990,26(3):88710 王喜贵,刘志伟,李景峰等内蒙古师大学报(自然科学 版),1996,1:461511 夏达英黄渤海海洋,2002.202:91-97