ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ
НЕФТЕПРОДУКТОВ
В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ
Методические указания
к выполнению практических работ
по дисциплине «Оценка воздействия на окружающую среду
и экологическая экспертиза»
для студентов специальности 280201
Одобрено
редакционно-издательским
советом
Саратовского государственного
технического университета
Саратов
2009
1
Цель работы: научиться определять концентрацию нефтепродуктов в
водных объектах.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
1.
Характеристика нефтепродуктов
Нефть – маслянистая жидкость от светло-бурого до черного цвета с
характерным запахом. Она немного легче воды и практически в ней не
растворяется. Так как нефть – смесь различных углеводородов, то у нее нет
определенной температуры кипения.
Нефть сильно варьирует по цвету (от светло-коричневой, почти
бесцветной, до темно-бурой, почти черной) и по плотности (от легкой 0,650,70 г/см3, до тяжелой 0,98-1,05 г/см3). Нефть растворима в органических
растворителях, в воде при обычных условиях практически нерастворима, но
может образовывать с ней стойкие эмульсии.
Углеводороды (нефтепродукты)
Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и
опасных веществ, загрязняющих поверхностные воды. Нефть и продукты ее
переработки представляют собой чрезвычайно сложную, непостоянную и
разнообразную смесь веществ (низко- и высокомолекулярные предельные,
непредельные алифатические, нафтеновые, ароматические углеводороды,
кислородные, азотистые, сернистые соединения, а также ненасыщенные
гетероциклические
соединения
типа
смол,
асфальтенов,
ангидридов,
асфальтеновых кислот). Понятие "нефтепродукты" в гидрохимии условно
ограничивается
только
углеводородной
фракцией
(алифатические,
ароматические, алициклические углеводороды).
Большие количества нефтепродуктов поступают в поверхностные воды
при перевозке нефти водным путем, со сточными водами предприятий
нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, металлургической
и других отраслей промышленности, с хозяйственно-бытовыми водами.
Некоторые количества углеводородов поступают в воду в результате
2
прижизненных выделений растительными и животными организмами, а
также в результате их посмертного разложения.
В результате протекающих в водоеме процессов испарения, сорбции,
биохимического и химического окисления концентрация нефтепродуктов
может существенно снижаться, при этом значительным изменениям может
подвергаться их химический состав. Наиболее устойчивы ароматические
углеводороды, наименее - н-алканы.
Нефтепродукты находятся в различных миграционных формах:
растворенной, эмульгированной, сорбированной на твердых частицах взвесей
и донных отложений, в виде пленки на поверхности воды. Обычно в момент
поступления масса нефтепродуктов сосредоточена в пленке. По мере
удаления от источника загрязнения происходит перераспределение между
основными формами миграции, направленное в сторону повышения доли
растворенных,
эмульгированных,
сорбированных
нефтепродуктов.
Количественное соотношение этих форм определяется комплексом факторов,
важнейшими из которых являются условия поступления нефтепродуктов в
водный
объект,
расстояние
от
места
сброса,
скорость
течения
и
перемешивания водных масс, характер и степень загрязненности природных
вод, а также состав нефтепродуктов, их вязкость, растворимость, плотность,
температура кипения компонентов. При санитарно-химическом контроле
определяют, как правило, сумму растворенных, эмульгированных и
сорбированных форм нефти.
Содержание нефтепродуктов в речных, озерных, морских, подземных
водах и атмосферных осадках колеблется в довольно широких пределах и
обычно составляет сотые и десятые доли мг/дм3.
В незагрязненных нефтепродуктами водных объектах концентрация
естественных углеводородов может колебаться в морских водах от 0,01 до
0,10 мг/дм3 и выше, в речных и озерных водах от 0,01 до 0,20 мг/дм 3, иногда
достигая
1-1,5
мг/дм3.
Содержание
естественных
углеводородов
3
определяется трофическим статусом водоема и в значительной мере зависит
от биологической ситуации в водоеме.
Неблагоприятное
воздействие
нефтепродуктов
сказывается
различными способами на организме человека, животном мире, водной
растительности, физическом, химическом и биологическом состоянии
водоема.
Входящие
в
состав
нефтепродуктов
низкомолекулярные
алифатические, нафтеновые и особенно ароматические углеводороды
оказывают токсическое и, в некоторой степени, наркотическое воздействие
на
организм,
поражая
сердечно-сосудистую
и
нервную
системы.
Наибольшую опасность представляют полициклические конденсированные
углеводороды
типа
3,4-бензапирена,
обладающие
канцерогенными
свойствами. Нефтепродукты обволакивают оперение птиц, поверхность тела
и органы других гидробионтов, вызывая заболевания и гибель.
Отрицательное влияние нефтепродуктов, особенно в концентрациях
0,001-10 мг/дм3, и присутствие их в виде пленки сказывается и на развитии
высшей водной растительности и микрофитов.
В присутствии нефтепродуктов вода приобретает специфический вкус
и запах, изменяется ее цвет, рН, ухудшается газообмен с атмосферой.
ПДКкультурно-бытовое
(лимитирующий
нефтепродуктов
показатель
составляет
вредности
-
0,3
мг/дм3
органолептический),
ПДКрыбохозяйственное - 0,05 мг/дм3 (лимитирующий показатель вредности рыбохозяйственный). Присутствие канцерогенных углеводородов в воде
недопустимо
Летучие нефтепродукты
вызывают повышенную заболеваемость
органов дыхания; функциональные изменения со стороны центральной
нервной
системы:
астено-вегетативный
синдром,
церебо-астенический
синдром. Типичны также нарушения состояния парасимпатической нервной
системы; возможны полиневриты; у лиц, перенесших острое отравление,
встречаются энцефалопатии. Сдвиги со стороны сердечно-сосудистой
системы
4
довольно
лабильны,
трактуются
как
отражение
влияния
углеводородов нефти на вегетативную нервную систему с включением
симпато-андреналовой системы как первичного звена защитной реакции
организма. Обследование состояния желудочно-кишечного тракта выявило у
ряда рабочих со стажем нарушение желудочной секреции с наклонностью к
ее понижению, признаки поражения печени, повышенное содержание
холестерина в крови. У женщин отмечаются гипофункции яичников,
работницы часто жалуются на отказ детей от грудного молока. При контакте
с нефтью отмечены сухость кожи (кисти, предплечья), пигментация,
фолликулиты и угри, бородавки на открытых и закрытых частях тела.
2. Традиционные методы очистки сточных вод от нефтепродуктов
.К
основным методам очистки промышленных сточных вод от
нефтепродуктов относятся: механические; физико-химические; химические;
биологические методы.
Из
механических
практическое
значение
имеют
отстаивание,
центрифугирование и фильтрование; из физико-механических – флотация,
коагуляция и сорбция; из химических – хлорирование и озонирование.
Типовые технологические схемы очистки сточных вод от нефтепродуктов
показаны на рисунке 1.
Рисунок 1 – Структурные схемы очистки сточных вод от нефтепродуктов.
5
Механическую очистку сточных вод от нефтепродуктов применяют
преимущественно как предварительную. Механическая очистка сточных вод
является в известной степени самым дешевым методом их очистки, а
поэтому всегда целесообразна наиболее глубокая очистка сточных вод
механическими
методами.
К
наиболее
распространенным
аппаратам
механической очистки от нефтепродуктов относятся: отстойники,
Отстаивание - наиболее простой и часто применяемый способ
выделения из сточных вод грубо дисперсных примесей, которые под
действием гравитационной силы оседают на дне отстойника или всплывают
на его поверхности. Сооружения, в которых при отстаивании загрязненных
промышленных вод всплывают более легкие частицы нефтепродуктов,
называются нефтеловушками .Горизонтальная и тонкослойная нефтеловушка
представлена на рис.2.
Рис.2Горизонтальная и тонкослойная нефтеловушки.
3. Современные методы очистки сточных и природных вод от
нефтяных загрязнений
Проблема борьбы с разливами нефти и нефтепродуктов при авариях в
настоящее время является актуальной для всего мира. Большое количество
нефти поступает в природные воды при перевозках водным путем, со
сточными
водами
предприятий
нефтедобывающей
и
нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслей
промышленности.
6
При
разливе
нефти
наибольшую
опасность
представляет
распространение ее на больших площадях (1 тонна нефти разливается
на 12 км2), приводящее к нарушениям экологического баланса и делающее
невозможным нормальное функционирование биологических систем.
За последние годы произошло несколько глобальных катастроф (в
Испании, на Сахалине, Ладоге и Амуре), в результате которых вылились
сотни тысяч тонн нефти. Многие акватории уже потеряли способность к
самоочищению. Некоторых заливы и бухты нефть превратила в практически
мертвые районы. В 2002 году в реки России было сброшено 2,6 млрд. м 3
неочищенной воды, одним их загрязнителей которой были нефтепродукты.
По данным Гринпис, в России ежегодно из разорванных труб проливается
около 10 млн. тонн нефти. Загрязнение поверхностных и подземных вод в
процессе эксплуатации скважин, аварий на нефтепроводах приводит к
резкому снижению качества среды обитания.
Несмотря на разработку большого количества способов очистки вод от
нефти и нефтепродуктов, эта проблема не решена и является весьма актуальной.
Для ликвидации последствий разлива нефти по поверхности воды
применяют комплекс последовательных технологических операций;

локализация
нефтяного
пятна
плавучими
боновыми
заграждениями,

откачку основной массы нефти высокопроизводительными
нефтесборщиками,
так
и
берегового
базирования,
снабженными
сепараторами, позволяющими отделять нефть от воды и использовать ее по
назначению, до образования слоя нефти на поверхности воды толщиной до 1
— 2 мм,

и
окончательную
очистку
водной
поверхности
нефтепоглощающими материалами (сорбентами).
Из предлагаемых способов ликвидации проливов нефти наиболее
эффективен
сорбционный.
Перспективными
сорбентами
могут
быть
7
недорогие, биологически безопасные сорбирующие вещества, которые
можно в дальнейшем переработать.
Ведущее место занимают углеродные сорбенты;

активированные угли различных марок;

гидрофобный вспученный перлит (перлит является естественной
силикатной породой, имеющие вулканическое происхождения, на 70%
состоящий из двуокиси кремния, в остальной состав входят оксиды
алюминия, кальция, натрия и железа).

угольные адсорбенты, полученные в процессе окисления
полукоксованием каменных углей в генераторах кипящего слоя, и
карбонизированный уголь, получаемый в НИИ технологического института
углеродных сорбентов г. Перьми;

вспушенный графит, широко используемый в Санкт-Петербурге;

терморасширенный
графит,
получаемый
при
электрохимическом внедрении веществ, которые при термическом нагреве
самостоятельно переходят в газообразное состояние;
Особое место среди адсорбентов занимает волокнистые сорбенты:

целлюлоза,
основным
компонентом
большинства
растительных материалов. Благодаря наличию свободного пространства
внутри макромолекул целлюлозы, ограниченного мицеллами или узлами
полимерных цепей они способны удерживают нефть и нефтепродукты более
прочно[6].

волокнистые материалы, полученные из отходов полипропилена
марок 21030-16 — 21060-16 и дезинфицированных одноразовых шприцев.
(Пат. 2179600 РФ),

активированное углеродное волокно «АКВАЛЕН» (патент США
N 5,521,008)
Около 22 % нефтепродуктов, поступающих в мировой океан, остается
в воде в растворенном и эмульгированном состоянии. Водорастворимые
8
компоненты нефти являются чрезвычайно токсичными для гидробионтов.
Их удаление механическим путем невозможно, для этих целей применяют
специальные биосорбенты:

биопрепарат "Белвитамил", который является активным илом
целлюлозно-бумажного производства и содержит значительное количество сапротрофных микроорганизмов (10 4 — 105 КОЕ/л) и питательных
веществ
(целлюлозное волокно, лигнин, полисахариды и др.). Он не
токсичен (прошел тестирование как кормовая добавка), обладает высокой
активностью в отношении нефтепродуктов[7].

биопрепарат "АВАЛОН" (для водных акваторий) и "БИАВА" (для
почвы) (Пат. 2181701 РФ, Пат. 2248255 РФ). Препараты состоят из ассоциации штаммов — деструкторов углеводородов, иммобилизованных на
пористом сорбенте, представляющем собой вспененные стеклообразные
полифосфаты переменного состава.
В качестве сорбентов
применяют пористые
материалы:
золу,
коксовую мелочь, торф, силикагели, алюмогели, активные глины и др.
Наибольший интерес вызывают сорбенты, которые являются отходами
различных производств. Используя отходы различных производства, в
качестве сорбентов, решаются сразу две основные экологические проблемы

очистка загрязненной воды

утилизация отходов
В качестве поглотителей нефтепродуктов широко используют отходы
деревообрабатывающей и целлюлозной промышленности,
растительные
отходы костры, пакли, мха и лишайника.
В конкурсе инновационных проектов по экологии была представлена
работа,
в
которой
предложен
сорбент
на
основе
эластичного
пенополиуретана и шелухи гречихи (ППУ ШГ-45). Он представляет собой
композиционный
материал,
используемый
для
сбора
нефти
и
нефтепродуктов в случае аварийных разливов. В состав сорбента входит до
45 % шелухи гречихи, которая является отходом сельскохозяйственных
9
производств. В настоящее время квалифицированно не утилизируется, что
загрязняет окружающую среду и выводит полезные площади из оборота.
Вторым ингредиентом композиции является эластичный пенополиуретан
(поролон), признанно являющийся отличным поглотителем.
4. Лабораторная работа:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В
ВОДНОЙ СРЕДЕ.
4.1 Объемный метод определения нефтепродуктов в воде.
Измерение высоких концентраций (более 1-2 мг/л) нефтепродуктов
можно проводить объемным методом. Для этого сточные воды, содержащие
нефтепродукты необходимо хорошо перемешать, а затем слить в литровый
цилиндр. Дать отстоятся 10-15 мин и визуально определить всплывший
объем нефтепродукта (V). Концентрация нефтепродукта определяется по
формуле:
С= V*ρ/1000 [г/л],
где ρ - плотность нефтепродукта (плотность нефти
Саратовских
месторождений в среднем равна 860 г/дм3).
4.2 Определение нефтепродуктов с помощью прибора
«Концентратомер нефтепродуктов КН-2М».
Условия
выполнения
измерений
на
приборе
«концентратомер
нефтепродуктов КН-2М»
Прибор «концентратомер нефтепродуктов КН-2М» и экстрактор с
мешалкой представлены на рис 3.
10
Рис.3 Концентратомер нефтепродуктов КН-2М
При подготовке к выполнению измерений и при их проведении
необходимо соблюдать следующие условия:
 температура окружающего воздуха ° С
от 15 до 25
 атмосферное давление
кПа
от 84 до 106
 относительная влажность воздуха,
%
не более 75
 напряжение питания сети
В
220
 частота питающей сети
Гц
50±1
Отбор проб водной среды
Общие требования к отбору проб по ГОСТ Р 51592-2000. Пробу
отбирали в стеклянную бутыль с пробками или крышками, изготовленными
из стекла или полимерных материалов. Объем данной пробы должен быть не
менее 2дм3.
Допускается проводить отбор проб вод объема от 2 до 0,5 дм3 , однако
при этом в такой пробе сточной воды нижняя граница диапазона измерений,
Сн, будет более 0,05 мг/ дм3 и она рассчитывается из отношения
Сн = 0,1/V, где V- объем отобранной пробы сточной воды, не менее 0,5 дм3 .
Рекомендуется проводить отбор проб в мерную или калиброванную
посуду.
Отобранные пробы могут храниться при температуре от 15 до 25 °С в
течение 6 часов, а при температуре не выше 6 °С не более 24 часов. При
11
невозможности проведения анализа в указанный срок пробу консервируют,
для чего в нее добавляют 10-15 см3 применяющегося при анализе
четыреххлористого
углерода
и
интенсивно
перемешивают.
Законсервированные пробы можно хранить в плотно закрытой стеклянной
емкости при температуре не выше 25°С в течение 5 суток, а при температуре
не выше 6°С в течение 1 месяца. Объем добавленного четыреххлористого
углерода учитывают при дальнейшем анализе пробы.
Подготовка к выполнению измерений.
Подготовка посуды и реактивов.
1. Подготовка четыреххлористого углерода.
Контроль чистоты четыреххлористого углерода проводят согласно
руководства по эксплуатации концентратомера. Если четыреххлористый
углерод не пригоден для работы, выполняют очистку растворителя одним из
следующих методов:
- пропуская через колонку с оксидом алюминия;
-перегоняя при температуре кипения 76,1°С на установке для
перегонки.
После этого проводят контроль чистоты как указано выше. Если
указанные меры не принесли положительного результата, то необходимо
взять другую партию реактива.
2. Подготовка посуды и измерительных кювет.
Используемую посуду тщательно мыли, ополаскивали не менее двух
раз дистиллированной водой и высушивали.
Используемые измерительные кюветы ополаскивали не менее двух раз
четыреххлористым углеродом и сушили.
Посуду,
предназначенную
для
приготовления
градуировочных
растворов, сбора экстракта и элюата тщательно мыли, ополаскивали не менее
двух
раз
дистиллированной
водой,
сушили
и
ополаскивали
четыреххлористым углеродом, объемом, достаточным для заполнения
измерительной кюветы. Для контроля чистоты указанной посуды и кювет
12
измеряли массовую концентрацию нефтепродуктов в этой аликвоте
четыреххлористого
углерода.
Если
измеренное
значение
массовой
концентрации нефтепродуктов не превышает 2 мг/дм3 , то посуда и кюветы
пригодны для работы. При превышении указанного значения подготовку
посуды и кювет необходимо повторить.
Категорически
запрещается
использовать
смазку
для
шлифов
применяемой в работе посуды (делительные воронки, пробирки и т.п.).
3.Подготовка сорбента.
В
качестве
сорбента
используется
оксид
алюминия,
который
промывали четыреххлористым углеродом так, чтобы углерод закрывал слой
оксида алюминия, далее его сушили на воздухе в вытяжном шкафу,
прокаливали в фарфоровой или кварцевой чашке в муфельной печи при
температуре 550-600 °С в течение 4 часов, охлаждали в печи до 100-150 °С,
после чего помещали в эксикатор и охлаждали до комнатной температуры.
Если при прокаливании оксид алюминия приобретает желтую окраску,
то его бракуют. Срок хранения подготовленного таким образом оксида
алюминия в плотно закрытой таре составляет один месяц.
Перед
употреблением
необходимое
количество
сухого
оксида
алюминия взвешивали, помещали в стаканчик с крышкой (бюкс), добавляли
3% (по массе) дистиллированной воды, плотно закрывали, встряхивали
несколько минут и использовали не ранее чем через 24 часа.
4.Подготовка натрия сернокислого безводного.
Натрий сернокислый перед употреблением высушивали при 100-110°С
в течение 6 часов в сушильном шкафу, охлаждали и хранили в эксикаторе.
Срок хранения 1 месяц.
Подготовка хроматографической колонки.
В нижнюю (оттянутую) часть колонки помещали немного ваты.
В стаканчик вносили навеску 5 г оксида алюминия. Допускается
отмерять 6,5 см3
оксида алюминия цилиндром или мерной пробиркой
вместимостью 10 см3.
В стаканчик наливали
от 5 до 6 см3
13
четыреххлористого углерода. Содержимое стаканчика взбалтывали и
образовавшуюся суспензию переносили в колонку. Стаканчик ополаскивали
1-2 раза 5-6 см3 четыреххлористого углерода, промыв также переносили в
колонку. Первую порцию прошедшего через колонку четыреххлористого
углерода – элюата (около 5 см3) отбрасывали.
Следующую порцию элюата собирали в чистый стаканчик. Однократно
ополаскивали им измерительную кювету, затем ее заполняли и измеряли
массовую концентрацию нефтепродуктов в элюате. Если измеренное
значение массовой концентрации нефтепродуктов в элюате не превышает 2
мг/дм3 , то хроматографическая
колонка пригодна для работы. При
превышении указанного значения колонку промывают новыми порциями
четыреххлористого углерода.
Для каждого определения нефтепродуктов следует применять свежую
порцию оксида алюминия.
Приготовление растворов.
1.Приготовление раствора серной кислоты, разбавленной 1:1.
С соблюдением необходимых мер предосторожности смешивали в
термостойком химическом стакане один объем концентрированной серной
кислоты с одним объемом дистиллированной воды (осторожно приливая
кислоту к воде). Срок хранения раствора 6 месяцев.
2.Приготовление
рабочего
раствора
с
массовой
концентрацией
нефтепродуктов в четыреххлористом углероде 1 г/дм3 .
Рабочий раствор готовили из государственного стандартного образца
(ГСО) состава раствора нефтепродуктов в четыреххлористом углероде с
номинальным значением массовой концентрации 50 г/дм3 в соответствии с
инструкцией по применению ГСО.
Для приготовления 50 см3 раствора 1 см3 ГСО помещали в мерную
колбу вместимостью 50 см3 , доводили до метки четыреххлористым
углеродом и тщательно перемешивали.
14
Срок хранения рабочего раствора в плотно закрытой стеклянной
емкости 6 месяцев.
3.Приготовление градуировочного раствора с массовой концентрацией
нефтепродуктов в четыреххлористом углероде 100 мг/дм3 .
Для приготовления 100 см3 раствора 10 см3 рабочего раствора
помещали в мерную колбу вместимостью 100 см3 , добавляли до метки
четыреххлористый углерод и тщательно перемешивали.
Срок
хранения
градуировочного
раствора
в
плотно
закрытой
стеклянной емкости – 1 месяц.
4.Подготовка и градуировка концентратомера.
Подготовку концентратомера к работе, его градуировку и контроль
стабильности градуировочной характеристики осуществляли в соответствии
с руководством по эксплуатации концентратомера. Для градуировки
использовали градуировочный раствор.
Выполнение измерений.
1. Анализируемую пробу подкисляли раствором серной кислоты до
pH≤ 2 (контролировали по индикаторной бумаге) и добавляли такой объем
четыреххлористого углерода, чтобы общий объем экстрагента, Vэ , см3 , с
учетом объема четыреххлористого углерода, внесенного при консервации
пробы, составил 30 см3 . После чего в этой же емкости (бутыли), куда была
отобрана проба, проводили экстракцию с помощью экстрактора.
При
проведении
экстракции
следили,
чтобы
экстрагент
равномерно распределился во всей толще пробы воды. Время экстракции
составляет 5 минут при скорости вращения мешалки около 2500 оборотов в
минуту. По окончании экстракции пробу воды отстаивали в течение 10-15
минут для отслоения водной и органической фаз.
Примечание - если невозможно провести экстракцию в емкости, в
которой хранилась отобранная проба, пробу полностью переносят в
подходящую для экстракции, обмывают стенки первоначальной емкости
15
экстрагентом, который сливают в ту же бутыль, и затем проводят экстракцию
с помощью экстрактора. Общий объем экстрагента должен быть 30 см3 .
2. Затем большую часть пробы воды сливали в цилиндр или мензурку,
не задев слоя четыреххлористого углерода. Нижний органический слой
переносили в делительную воронку и проводили окончательное отделение
экстракта от воды. Полученный экстракт фильтровали через вату в емкость с
притертой пробкой. Если образовалась стойкая эмульсия водно-органической
фазы, то экстракт из делительной воронки выливают в стаканчик с
безводным сульфатом натрия (не менее 5 г сульфата натрия на 30 см3
экстракта), выдерживают несколько минут, пока экстракт не станет
прозрачным, далее проводят его фильтрование. Оставшуюся в делительной
воронке часть пробы воды переносили в цилиндр или мензурку, в которую
была слита ранее большая часть пробы, и производили измерение объема
анализируемой пробы воды, Vв , см3 .
Примечания.

если отбор пробы сточной воды проводился в мерную
(калиброванную) емкость, то измерение объема пробы воды не
производится;

если анализируемая проба воды имела явный (сильный) запах
нефтепродуктов или при ее отстаивании после отбора образовалась на
поверхности пленка нефтепродуктов, полученный экстракт собирают в
две мерные пробирки с притертыми пробками, разделяя его на два
приблизительно равных объема. Экстракт во второй пробирке
сохраняют до конца анализа. При необходимости экстракт может
храниться в пробирке с притертой пробкой до 6 месяцев.
3. В подготовленную хроматографическую колонку наливают экстракт.
Необходимо следить, чтобы уровень жидкости не опускался ниже верхнего
слоя оксида алюминия. Скорость фильтрования должна быть около 0,5
см3/минуту. Первые 5 см3 элюата отбрасывали. Далее собирали не менее
5 см3 элюата.
16
4. Измерительную кювету ополаскивали элюатом, а затем заполняли
этим элюатом. Кювету устанавливали в концентратомер и измеряли
массовую концентрацию нефтепродуктов в элюате, считывая показание с
табло концентратомера в мг/дм3.
5. Если измеренное значение массовой концентрации нефтепродуктов в
элюате превышает верхнюю границу диапазона измерений прибора, то
анализируемый
пропущенным
содержания
элюат
через
разбавляют
колонку.
нефтепродуктов
в
четыреххлористым
углеродом,
Рекомендуется
проводить
измерения
разбавленном
элюате
диапазоне,
в
соответствующему диапазону массовой концентрации нефтепродуктов в
растворе (показания табло концентратомера) от 20 до 80 мг/дм3.
Если потребуется разбавлять элюат более чем в 20 раз, то
рекомендуется проводить разбавление не элюата, а экстракта, собранного во
вторую пробирку.
Вычисление и оформление результатов измерений.
1. Массовую концентрацию нефтепродуктов в пробе воды, С, мг/дм3,
рассчитывают по формуле
С = Сm * Vэ
Vв
где Сm – массовая концентрация нефтепродуктов в элюате (показание
табло концентратомера), мг/дм3;
Vэ
–объем
четыреххлористого
углерода,
использованного
для
проведения экстракции, см3, Vэ =30 см3;
Vв –объем пробы воды, взятой для анализа, см3.
В случае разбавления элюата или экстракта показание прибора (Сm )
умножают на кратность их разбавления.
При необходимости проверки приемлемости результатов измерений в
условиях повторяемости (например, по требованию заказчика или в случае
анализа сложных проб) получают два результата измерений массовой
концентрации нефтепродуктов в экстракте. Проверяют приемлемость
17
результатов измерений С1 и С2, сравнивая расхождение между ними с
пределом повторяемости. Если полученное значение расхождения не
превышает предела повторяемости, то за результат измерений массовой
концентрации нефтепродуктов в пробе сточной воды принимают среднее из
двух полученных значений С1 и С2 . В противном случае процедуру
повторяют.
2. Результаты измерений массовой концентрации нефтепродуктов в
анализируемых пробах сточных вод в документах,0 предусматривающих их
использование, представляются в виде
С± ∆
Где С- массовая концентрация нефтепродуктов в воде, мг/дм3.
∆ - абсолютная погрешность измерения массовой концентрации
нефтепродуктов, мг/дм3 , при доверительной вероятности Р=0,95.
Значение ∆ рассчитывается по формуле
∆=0,01*δ *С
где δ – доверительные границы относительной погрешности измерения
массовой концентрации нефтепродуктов.
5. Выводы
1. Сделать выводы по проделанной работе.
2.Сравнить
значение
измеренных
концентраций
нефтепродуктов
по методу 4.1 и 4.2.
3. Оценить преимущества и недостатки каждого из методов.
6. Использованная литература
1.Методы и средства борьбы с нефтяными загрязнениями вод мирового океана/
под ред. М.П. Нестеровой. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 208 с.
2.Нупаров С. М. Предотвращение загрязнения моря нефтью. - М.:
Транспорт,.1971.-168 с.
18
3.Мерц Р.Х. Плавающий углеродный сорбент для поглощения пленки
нефтепродуктов на воде/ Р.Х. Мерц, К.Ф. Косыгина, В.Б. Боксер// Химия и
технология воды.1998.-Т.20,-№3.-С.301-305.
4. Собгайда Н.А. Новые сорбенты для нефтепродуктов/ Н.А. Собгайда, А.И.
Финаенов//Экология и промышленность России.-2005.-Декабрь.-С.21-25
5. Бордунов В.В. Очистка воды от нефти инефтепродуктов/ В.В. Бордунов
С.В. Борбунов, В.В. Леоненко // Экология и промышленность России.-2005.Август.-С.26-28
6. Киреева Н.А. Биопрепарат для очистки водной поверхности от нефтяного
загрязнения/ Н.А. Киреева, Т.С. Онегова, Н.В. Жданова//Экология и
промышленность России.-2006.-июль.-С.26-28.
7. Балтренас П. Б. Натуральное сырье для производства сорбента
нефтепродуктов/ П. Б. Балтренас, В.И. Вайшис, И.А. Бабелите// Экология и
промышленность России.-2004.-Май.-С.36-39.
8.
Щепакин
М.Б.
Эколого-технологический
комплекс
для
очистки
гидросферы от нефти и нефтепродуктов/ М.Б. Щепакин, И.Г. Гафаров, Г.М.
Мишулин, И. Х. Исрафилов // Экология и промышленность России.- Ноябрь.2000.- С.40-44
9. Набаткин, AM. Применение сорбентов для ликвидации нефтяных
разливов/ Набаткин A.M., В.И. Хлебников //Нефтяное хозяйство. -2000» №11.-С.61.
10.
Завьялов,
В.С.
Разработка
способа
очистки
потока
воды
от
нефтепродуктов в природных условиях/ В.С. Завьялов//Нефтяное хозяйство .2006.-№11.-С.124-125.
11. Применение ТОП для сорбции нефти с поверхности воды/ А.А.
Мухутдинов и [др.]//Экология и промышленность России .-2007.-№12.-С. 40-.
19
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ
НЕФТЕПРОДУКТОВ
В ВОДНЫХ ОБЪЕКТАХ
Методические указания
к выполнению практических работ
по дисциплине «Оценка воздействия на окружающую среду
и экологическая экспертиза»
Составили: Собгайда Наталья Анатольевна
Никитина Татьяна Валерьевна
Рецензент О.В. Титоренко
Редактор О.А Луконина
Подписано в печать
Бум.тип.
Тираж 100 экз.
Формат 60х84 1/16
Усл.печ.л.
Уч.-изд.л.
Заказ
Бесплатно
Саратовский государственный технический университет
410054, Саратов, Политехническая ул., 77
Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77
20