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500—1000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215—260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0.05—
50mg/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
0.002—20mg/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34μm 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—10mg，10mm 吸收池，油样浓度范围为20—400mg/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急。

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
[3] 周昭智.含油污水中石油类分析中的影响因素[J].环境科学和术, 2001,S1.
[4] 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):38—39.
[5] 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):3114
[7] 张吉,王培花.仪器仪表与分析监测,1998,2:392
[8] 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
[9] 姚经纬.理化检验(化学分册),1990,26(3):887
[10] 王喜贵,刘志伟,李景峰等.内蒙古师大学报(自然科学版), 1996,1:4615
[11] 夏达英黄渤海海洋,2002.20[2]:91--97。