中文版 土壤质量 石油烃的测定 ISO 16703-2011
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2020年03月对土壤中总石油烃检测分析方法的探讨梁迪思陈飞龙郭杰煌窦文渊陈健芝(中国广州分析测试中心;广东省化学危害应急检测技术重点实验室,510320)摘要:石油是一种重要的能源,随着开采和使用数量增加,带来的环境污染问题日益严重。
文章从土壤中总石油烃的危害和检测工作现状入手,介绍了超声提取法-气相色谱法的应用,结果表明能满足土壤分析需求。
关键词:土壤;总石油烃;危害;超声提取法;气相色谱法习总书记多次强调“绿水青山就是金山银山”,可见党中央保护环境的决心之大,环境保护任务之重。
我国每年生产的石油烃达到60万吨,不仅污染了土水环境,还会危害生物健康,对人类生存形成潜在威胁[1]。
由此可见,检测土壤中总石油烃的含量,成为污染治理的第一步。
以下结合实践,探讨了超声提取法-气相色谱法的应用。
1土壤中总石油烃的危害和检测工作现状1.1总石油烃的危害石油对土壤的污染,主要是烷烃和芳香烃组成的混合物,即总石油烃。
分析总石油烃的危害,一是破坏土壤系统的结构和功能,会影响土壤发生硝化作用、脱磷酸作用,土壤有机质的碳氮比、碳磷比发生变化,就会改变土壤的通透性,促使肥力下降,危害植物的生长。
二是总石油烃随着地球化学循环,会进入水体、大气,造成二次污染,对生态环境的危害范围扩大。
1.2检测工作现状石油烃是多种化合物组成的复合体。
已有研究证实,不同馏分的石油,其溶解度、烃沸点、粘滞性不相同,在环境中的迁移途径和迁移率差异较大[2]。
因此,检测土壤中总石油烃的含量,能了解石油烃的迁移转化规律,为后续修复技术提供支持。
在有机污染物的处理上,传统方法有振荡提取法、超声波萃取法等,新型方法有微波萃取法、加压流体萃取法等。
结合实际应用情况,红外分光光度法、气相色谱法的在实验上也应用广泛,但考虑到土壤基质复杂,必须对现有检测方法进行改进,进一步提高检测准确性。
2超声提取法-气相色谱法检测土壤中总石油烃2.1仪器试剂本次检测工作需要的仪器试剂有:①气相色谱仪,型号为Agilent7890B ,吹扫捕集仪:Teledyne Tekmar Atomx ;②超声波萃取仪生产商是浙江昆山仪器公司、氮吹仪生产商上海安普科技股份有限公司、纯水由本单位提供;③色谱纯级甲醇,由美国默克公司提供;④丙酮、二氯甲烷、正己烷,由美国默克公司提供;⑤优级纯无水硫酸钠;⑥石英砂;⑦浓度为2000mg/L 的C6-C9标准溶液,浓度为1000mg/L 的C10-C40标准溶液,由美国02SI 公司提供。
土壤石油烃(C10~C40)含量的测定—气相色谱法作业指导书一、编制依据本方法依据《土壤中石油烃(C10~C40)含量的测定气相色谱法》(ISO 16703:2011)编制。
二、适用范围本方法规定了土壤中石油烃(C10~C40)的气相色谱测定方法,当取样量为20.0g时,土壤中可萃取石油烃的方法检出限为6.0mg/kg,测定下限为24mg/kg(干重)。
本方法适用于测定沸点在175~525℃范围内的烃类,包括C10H22~C40H82的正构烷烃以及异构烷烃、环烷烃、烷基萘和多环芳烃。
本方法不适用于定量测定C10以下的烃类(主要来源于汽油)。
基于气相色谱峰谱图和表1中不同正构烷烃的沸点信息,可获得石油烃的大致沸点范围和污染物成分的定性信息。
表1 C6至C40正构烷烃的沸点三、方法原理利用超声振荡使用丙酮/正己烷混合溶液提取土壤样品,经水洗分离有机相后,使用弗罗里硅土净化去除极性化合物,经浓缩后使用GC-FID测定,计算正癸烷和正四十烷标准溶液限定范围内的所有峰面积总和,使用石油烃标准物质外标法定量。
四、干扰非极性或弱极性(如卤代烃类)以及高含量的极性化合物可能会干扰测定。
五、试剂和材料5.1 丙酮HPLC5.2 正己烷HPLC5.3 丙酮/正己烷溶液:1+1(v/v)5.4 SPE 小柱:CNWBOND Na2SO4/Florisil(60-100目)SPE 玻璃小柱。
5.5石油烃标准溶液:市售C10~C40正构烷烃标准溶液,每种烷烃质量浓度均为1000ug/mL,溶剂为正己烷。
5.6无水硫酸钠:550℃下加热2h。
六、仪器和设备6.1 三角瓶、分液漏斗等玻璃器皿需在使用前进行高温处理。
6.2 JK-250型超声水浴振荡器。
6.3 TG16-WS 台式高速离心机。
6.4 GC-2010 Plus气相色谱仪配备FID检测器。
6.5 SH-Rxi-5Sil MS 色谱柱:30m×0.25mm×0.25um。
土壤石油烃的测定测定土壤中的石油烃是环境监测和土壤污染评估的重要步骤之一。
以下是常见的土壤石油烃测定方法:1. 气相色谱质谱联用技术(GC-MS)●原理:使用气相色谱仪(GC)分离混合物中的化合物,并将其与质谱仪(MS)联用以识别和定量化合物。
●步骤:1.土壤样品提取:使用适当的溶剂(如n-正己烷)将石油烃从土壤中提取出来。
2.浓缩:将提取的样品浓缩以增加检测灵敏度。
3.GC-MS分析:将样品注入气相色谱仪并分离,然后通过质谱仪进行检测和鉴定。
2. 气相色谱(GC)●原理:使用GC分离混合物中的不同化合物,可以与不同的检测器联用。
●步骤:1.土壤样品提取:提取土壤中的石油烃。
2.GC分析:将样品注入气相色谱仪,使用色谱柱分离化合物,并使用检测器(如火焰光度检测器或质谱仪)进行检测和定量。
3. 红外光谱法(FTIR)●原理:使用红外光谱仪检测样品中特定化合物的振动和吸收特性。
●步骤:1.土壤样品制备:将土壤样品与适当的溶剂混合并制备成固体样品。
2.FTIR分析:将样品放入红外光谱仪中,通过测量其在红外光谱区域的吸收谱来识别其中的化合物。
4. 光谱荧光法●原理:使用荧光光谱仪检测样品中特定化合物的荧光特性。
●步骤:1.土壤样品制备:通过提取或预处理,制备含有石油烃的溶液样品。
2.荧光光谱分析:将样品置于荧光光谱仪中,通过测量其在特定波长下的荧光发射来检测和定量化合物。
注意事项:●每种方法都有其优势和限制,选择适合的方法需考虑样品类型、所需灵敏度、分析目的以及实验室设备和专业水平等因素。
●在进行土壤石油烃测定前,需准备合适的实验室条件和设备,并遵循标准的操作程序和安全规范。
针对特定的样品和分析要求,最佳的方法可能有所不同。
因此,建议在进行石油烃测定前咨询专业的环境科学或化学分析人员,以确保选用最适合的方法。
1 引言石油烃是目前环境中广泛存在的有机污染物之一, 主要来源于汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等,是多种烃类(正构烷烃以及异构烷烃、环烷烃、烷基苯、烷基萘和多环芳烃)的混合物。
过量的石油烃一旦进入土壤将很难予以排除,将给社会、经济和人类造成严重的危害。
目前,测定[1][2]土壤中的总石油烃的方法有气相色谱法、重量法、红外分[3-4][5]光光度法等,预处理方法有索氏萃取法、加速溶剂萃取[1][6]法、超声波萃取法等。
本文采用加速溶剂萃取-气相色谱法测定土壤中的总石油烃(C -C ),该方法萃取效率高,所需溶剂较少,能满1040足大量土壤样品中总石油烃(C -C )检测的需要。
10402 仪器及试剂GC-2010Plus气相色谱仪(日本岛津公司);快速溶剂萃取仪(美国热电);氮吹仪(上海亚荣生化仪器厂);弗罗里硅土柱:cnw florisil SPE小柱(1g/6mL);丙酮、正己烷、二氯甲烷均为农残级、硅藻土(经400℃干燥4h)。
3 样品前处理3.1 样品的采集与保存样品采集后密闭储存于棕色玻璃瓶中,应尽快分析。
若不能及时分析,应冷冻(≤-18℃)保存,保存期为30d。
3.2 提取准确称取20.00g(精确到0.01g)新鲜土壤样品,加入适量硅藻土脱水拌匀,装入合适的萃取池中。
以正己烷—丙酮(1:1)溶液,按以下条件进行萃取:萃取温度100℃,萃取压力1500psi,静态萃取时间5min,氮气吹扫时间60s,萃取循环次数2次,收集提取液。
3.3 水洗与浓缩将提取液转入250mL分液漏斗种,加入100mL 纯水洗涤2次,静置分层后,将正己烷相收集于收集瓶并加入无水硫酸钠脱水,无损转移至浓缩瓶,在35℃的水浴中旋转蒸发浓缩有机相,当样品浓缩至2mL左右,用巴士滴管无损转移至浓缩瓶,用正己烷淋洗3次,每次2mL左右,全部收取至浓缩瓶,设置温度38℃,压力一档,氮吹至1mL左右,待净化。
3.4 净化与浓缩将上述预处理好的溶液加入依次用10mL 正己烷/二氯甲烷溶液(4+1)、10mL正己烷活化好的弗罗里硅土柱,用3mL正己烷完全转移,在净化层刚刚露出空气之前,加10mL正己烷+二氯甲烷(4+1)淋洗液洗脱净化柱,靠重力自然流下,收集所有洗脱液于干净的50mL浓缩瓶中。
试验•研究清洗世界Cleaning World 第37卷第3期2021年3月文章编号:1671-8909 (2021 ) 3-0034-002气相色谱测定固体废物中石油烃((^。
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丨方法的研究李璐',赵兢兢\王瑾\王慧2(1.辽宁北方环境保护有限公司;2.辽宁天益达环境工程技术有限公司辽宁沈阳110161)摘要:随着经济的发展,人类对能源的需求不断扩大,石油已成为人类最主要的能源之一。
因此石油烃是目 前环境中广泛存在的有机污染物之一。
石油类污染物可影响人体多种器官的正常功能,在水体环境中的大量存在会对水体生态系统造成严重的危害。
油类物质排入土壤后,会影响土壤的通透性。
因此建立可靠的、切实可行的 测定固体废物中石油烃的检测分析方法,对检测行业实际工作具有重要的意义,也是目前检测行业急需的一种方法。
关键词:气相色谱法;石油烃;固体废物中图分类号:X833 文献标识码:A〇引言石油烃是目前广泛存在的有机污染物之一,包括汽 油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等,是多种烃类(正 构烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳烃)和少量其他有机物,如硫化物、氮化物、环烷酸类等的混合物。
石油烃中的 芳香烃类物质对人体的毒性较大,尤其是以双环和三环 为代表的多环芳烃毒性更大。
通过呼吸,与皮肤黏膜接 触,食用含污染物的食物等途径均有将石油类污染物引 入人体的可能。
石油类污染物能通过食物链在动植物体 内逐级富集,摄入人体后会对消化系统产生危害,可导 致急性中毒、严重腹泻,同时还能引起手脚麻痹,昏迷,神经紊乱等症状,对人的血液、免疫系统、肺、皮肤和 眼睛等也有毒害作用,特别是其中的多环芳烃,对人体 有致癌、致变、致畸作用。
石油在水体环境中的大量存 在会对水体生态系统造成严重的危害。
石油对水的色、味和溶解氧均有较大影响,因此石油对水生生物的危害 很大。
油类物质排入土壤后,会影响土壤的通透性。
积 聚在土壤中的石油类物质绝大部分是高分子有机物,它 们粘着在植物根系上形成一层粘膜,阻碍根系的呼吸与 水分的吸收,甚至引起根系的腐烂。
土壤中总石油烃的气相色谱分析测定摘要:有效的总石油烃检测方法的建立对于评估石油的污染程度以及避免危害的意义重大。
本文建立了用气相色谱法测定土壤中总石油烃(TPH)的检测方法,论述了试剂材料、仪器设备、以及分析步骤等,通过分析结果可知,此方法具有较高的灵敏度和精密度,适用于土壤中总石油烃的测定。
关键词:总石油烃;气相色谱法;测定引言总石油烃(TPH)是目前环境中广泛存在的有机污染物之一,主要来源于是有的开采、冶炼、使用和运输过程中的污染及泄漏事故,以及含油废水排放、石油制品的挥发等石油污染过程,过量的总石油烃一旦进入土壤将很难予以排除,将会给人类与社会经济和造成严重的危害。
目前,国内外普遍采用的石油类分析方法主要有:红外分光光度法、紫外分光光度法和气相色谱等。
本研究主要选用了气相色谱法对土壤中总石油烃的含量进行分析测定。
1.实验部分1.1仪器与材料石油烃按含碳数的不同分为含碳数C6~C9,含碳数C10~C40的两部分。
实验中所用的C6~C9标准品由5000mg/L的正构烷烃(C6~C9),C10~C40标准品为1000mg/L的正构烷烃(C7~C40)。
C6~C9检测设备条件:安捷伦7890A;色谱柱:HP-530m×0.32mm×0.5um石英毛细管柱;仪器条件:载气:N2;进样口:220℃;检测器:300℃;柱温:35℃(1min)80℃。
C10~C40检测设备条件:岛津GC-2010Plus;色谱柱:HP-530m×0.32mm×0.5um石英毛细管柱;仪器条件:载气:N2;进样口:280℃;检测器:320℃;柱温:40℃(1min)320℃(10min)。
2.分析步骤加标空白土壤样品的制备:取部分土壤,使用前先在马弗炉400℃烘4h,除去目标化合物,GC分析确保目标化合物未检出。
密封保存作为加标用空白土样[1]。
C6~C9:称取2g上述空白土壤样品于20mL顶空瓶中,加入10mL二次水,压紧瓶盖,进行顶空进样,用带有氢焰离子化检测器(FID)的气相色谱仪进行分析,以保留时间定性,外标法定量。
中⽂版⼟壤质量⽯油烃的测定ISO16703-2011⼟壤质量⽯油烃(C10-C40)的测定⽓相⾊谱法1范围本国际标准规定了⼀种⽓相⾊谱法定量测定野外潮湿⼟壤样品中矿物油(碳氢化合物)含量的⽅法。
本⽅法适⽤于⼟壤中矿物油含量(质量分数)在1000mg/kg-10000mg/kg之间,表⽰为⼲物质,适合于较低的检出限。
本标准适⽤于所有沸点范围在175℃到525℃的C10H22到C40H82正构烷烃的碳氢化合物的测定,包括异烷烃、环烷烃、烷基苯、烷基萘和环芳⾹族化合物,但这些化合物在净化过程中不被吸附在指定的柱⼦上。
本标准不适⽤于定量测定来源于汽油的含碳量根据所得到的⽓相⾊谱图谱和附录B所列的各个正构烷烃的沸点,可以得到矿物油的近似沸点范围和⼀些污染组分的定性信息。
2引⽤标准下列参考⽂件对本⽂件的应⽤必不可少。
对于过时的引⽤,只引⽤的版本适⽤。
对于未注明⽇期的引⽤⽂件,适⽤所引⽤⽂件的最新版本(包括任何修订)。
ISO8466-1:1990⽔质分析⽅法的校准和评价及性能特征的估计第1部分:线性校准函数的统计评价ISO10381-1⼟壤质量采样第1部分:采样⽅案设计指南ISO11465:1993⼟壤质量⼲物质和含⽔量的测定重量法ISO14507⼟壤质量有机污染物测定⽤样品的预处理3术语和定义对于本⽂,适⽤以下术语和定义3.1烃含量(通过⽓相⾊谱法)⽤丙酮/正庚烷(2+1)萃取且不吸附在佛罗⾥硅⼟柱上,并能够在⾮极性⽑细管柱上⾊谱分离,保留时间在正葵烷(C10H22)和正四环烷(C40H82)之间的化合物的总和。
注:符合此定义的物质主要为长链或⽀链脂肪族、脂环族、低多环或烷基代芳⾹烃。
4⼲扰⾮极性和弱极性化合物(如卤代烃)和⾼含量极性化合物可能⼲扰测定。
5原理通过机械振动或丙酮/正庚烷超声提取⼀定量的均质⼟壤样品,将有机相分离并⽤⽔冲洗2次,极性化合物吸附在佛罗⾥硅⼟上⽽被除去,采⽤⽑细管⽓相⾊谱法和⽕焰离⼦化检测器(FID)对净化后的提取液进⾏分析。
石油污染土壤检测标准石油污染土壤是指由于石油的泄漏或排放导致土壤中石油烃类物质浓度超过环境质量标准的土壤。
石油污染土壤的治理和修复是环境保护领域的重要课题,而准确的检测标准是治理和修复工作的基础。
本文将介绍石油污染土壤检测的标准及相关内容。
一、石油污染土壤的检测对象。
石油污染土壤的检测对象主要包括土壤中的石油烃类物质,如苯、甲苯、二甲苯、乙苯等挥发性有机化合物,以及多环芳烃等。
这些物质对土壤和周围环境都具有一定的危害性,因此需要对其浓度进行准确的检测和评估。
二、石油污染土壤的检测方法。
石油污染土壤的检测方法主要包括现场快速检测和实验室分析检测两种。
现场快速检测主要是通过便携式仪器对土壤中的石油烃类物质进行快速检测,可以在短时间内获取初步的检测结果。
而实验室分析检测则是通过取样后将土壤送往实验室进行详细的化学分析,可以获取更加准确的检测结果。
三、石油污染土壤的检测标准。
石油污染土壤的检测标准主要包括两个方面,一是对石油烃类物质的浓度限值,二是对土壤的环境质量标准。
对于石油烃类物质的浓度限值,通常根据国家相关标准和规定进行设定,不同的物质在土壤中的允许浓度也有所不同。
而对于土壤的环境质量标准,则是根据土壤环境质量评价标准进行设定,主要包括土壤中各种污染物的容许量和土壤质地、pH值等指标。
四、石油污染土壤的检测流程。
石油污染土壤的检测流程主要包括现场取样、样品处理、实验室分析和数据评价等步骤。
在现场取样时,需要根据石油污染的具体情况选择合适的取样点和深度,并采用合适的取样方法进行取样。
样品处理包括样品的保存、保存和运输,需要保证样品在取样后不受到二次污染。
实验室分析主要是对样品中的石油烃类物质进行化学分析,获取其浓度数据。
数据评价则是将实验室分析结果与相关标准进行比对,评价土壤的污染程度和修复难度。
五、石油污染土壤的检测技术发展趋势。
随着科学技术的不断进步,石油污染土壤的检测技术也在不断发展。
未来,随着便携式仪器的性能不断提高,现场快速检测的准确性和可靠性将会得到进一步提升。