Физико-химические методы определения нефтепродуктов и других токсинов в окружающей среде

Метод ИК-фотометрии основан на том, что растворенные или эмульгированные в воде НП экстрагируют четыреххлористым углеродом, экстракт очищают от полярных соединений на колонке с оксидом алюминия и фотометрируют в специфической области 2700-3100 см-1 (Лурье, 1985; Орадовский, 1977; Дмитриев и др., 1989). Градуируют анализатор с помощью специальной градуировочной смеси, включающей гексадекан (37.5%), изооктан (37.5%) и бензол (25%), набор групп -СН, -СН2, -СН3, который считается близким к такому набору в реальных НП. Этот стандартный образец пригоден только для градуировки ИК-спектрафотометров и не годится для контроля правильности, так как не отражает реального состава НП и его изменения в процессе выветривания, а эффективность экстракции его компонентов недостаточно хорошо моделирует эффективность экстракции реальных компонентов нефти (в частности, нафтенов и алкилбензолов). Он совершенно непригоден при других методах определения НП, например ГХ. Чувствительность метода ИК-фотометрии для пробы воды 2 л равна 0.05 мг/л (Орадовский, 1977).

Люминесцентный метод основан на измерении флуоресценции полициклических ароматических углеводородов, входящих в состав нефти, возбуждаемой УФ-излучением ртутной или ксеноновой лампы. Методы, основанные на поглощении УФ и люминесцентного излучения, характеризуют только ароматические, в основном полициклические структуры, при этом коэффициенты поглощения разных ароматических структур могут очень сильно различаться, так что результаты зависят не только от количества, но и от состава ароматических соединений. Градуируют по хризену или какой-либо определенной нефти (например, легкой аравийской нефти). Насыщенные структуры, составляющие большую часть НП, при этом игнорируются. Благодаря высокой чувствительности эти методы, особенно, люминесцентный, хорошо подходят для скринингового анализа, но могут приводить к ошибочным результатам при количественном определении НП.

Флуориметрический метод определения НП в воде (Gladilovich et al., 1997) с экстракцией пробы н-гексаном и последующим измерением флуоресценции (возбуждение - 250-290 нм, излучение - 300-350 нм) обеспечивает предел обнаружения около 0.005 мг/л. Для 250 проб воды, проанализированных флуориметрическим и ИК- фотометрическим методами, в 90% случаев разность результатов, полученных обоими методами, была меньше погрешности определения.

ИК- фотометрический метод сильно завышал результаты для проб, содержащих жиры, продукты переработки древесины и большое количество природных органических веществ. Флуориметрический же метод занижал результаты тех проб, в которых основными компонентами были легкие углеводороды (бензин, керосин).

Флуориметрический метод был использован для оценки нефтяного загрязнения данных осадков в Аравийском заливе после разрушения Ираком нефтяных терминалов в Кувейте (Massoud et al.,, 1996). 20 г пробы экстрагировали в аппарате Сокслета смесью дихлорметана и гексана экстракт концентрировали до 1 мл и определяли нефтяные углеводороды на спектрофлуориметре Shimadzu Fl (FOU-3). Для возбуждения использовали линию 310 нм, излучение регистрировали при 360 нм. Результаты выражали в хризеновых эквивалентах. Отмечено, что содержание в осадках органического углерода не может быть использовано в качестве индикатора нефтяного загрязнения в Аравийском заливе.

Большинство методов, которые можно использовать в полевых условиях, основано на измерении паров органических веществ. Они, как правило, хороши для качественного детектирования летучих органических веществ, но дают существенные погрешности из-за малой правильности. Основной источник погрешности – то, что измеряют углеводороды в паровой фазе, а не непосредственно в почве. Поэтому результаты сильно зависят от температуры, летучести определяемых веществ, природы загрязнений (бензин, дизельное топливо, соляровое масло и др.) (Бродский и др., 1998).

Экологические заметки

Разработка системы утилизации снега
Актуальность исследования. Природно-климатические условия значительной части территории России характеризуются большим количеством осадков в зимний период. Поэтому одной из важнейших ...

Загрязняющие вещества и их влияние на окружающую среду
Появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например, вулканической деятельностью), характери ...

Современные концепции экологии
Термин «экология» стал применяться еще в XIX. Его буквальный перевод с греческого означает «изучение собственного дома». Первоначально этот термин употреблялся тогда, когда речь ш ...