石油烴廣泛的存在于石油之中,總數約有幾萬種,并且沒有明顯的總體特征。石油烴中不同的餾分會對人類和動植物產生不同的影響,嚴重的甚至會造成極大的危害。因此,尋找有效的石油烴檢測方法對于有效降低和避免其危害就具有十分重要的意義。
通過以上方法可以有效地檢測出環境中石油烴的含量,這些方法在具體應用時也各有其優勢所在。
所謂石油烴,指的就是石油中的烴類化合物。而烴類,指的就是碳氫化合物。石油烴在石油中占有相當大的比重,就種類而言多達幾萬種,并且沒有明顯的總體特征。這主要是因為,石油烴主要由烴類物質組成,但是這些烴類物質的結構以及所占的比例存在很大的差異。
一、石油烴的來源
就石油地質的組成而言,結構非常復雜。具體而言,石油地質的主要由飽和烴、不飽和烴、瀝青質、芳烴類化合物、樹脂類等多種物質組成。石油開采過程中所產生的大量的含油廢水、有害的廢泥漿以及其他一些污染物,對自然生態會造成極大的影響。在進行石油開采、冶煉、運輸以及使用的過程中很容易發生一些污染和泄露事故。
今天,石油污染已經成為一個世界性的難題。特別是近些年來石油污染事件時有,影響較大的事件包括2007年的俄羅斯油輪泄漏事件、2010年美國墨西哥灣鉆井平臺爆炸事件以及2011年我國發生的蓬萊19~3油田溢油事件等。類似事件的發生給整個生態環境帶來了很大的危害。
石油污染事件一旦發生,如果不能得到很好的處理,就會對周邊的土壤、河流、甚至地下水造成污染和破壞。這種污染與破壞又會通過其他途徑轉嫁到人體和動物身上,進而危害其健康乃至生命。相關研究表明,如果石油對土壤、河流、地下水、空氣等造成嚴重的污染,就會導致石油烴的某些成分在一些生物中累積。一旦這些積累了大量石油烴成分的生物通過食物鏈,就會對人與動物產生極大地危害。具體表現就是會對人與動物產生致癌、致畸、致突變的不良影響。
除此之外,石油烴的另一個主要來源是城市的污水和廢棄物。隨著城市化進程的不斷推進,城市人口越來越多。在城市生活的人每天會產生大量的生活污水。與此同時,工廠生產中更是會排放出大量的工業污水。這些污水如果不能得到很好的處理直接排入河流,就會造成更為嚴重的環境污染。一旦被污染的河流流入大海,就會直接對近海海域造成極大污染與破壞。據報道,我國的渤海、黃海、東海、南海的近海海域都不同程度的受到石油烴的污染。
二、石油烴的危害
石油烴的危害是多方面的,同時,危害的程度也是非常嚴重的。石油烴主要是由碳氫化合物組成,體特征并不明顯。目前,石油烴對自然與生態所造成的嚴重威脅,主要分為兩大類:一類是烷烴;另一類是芳烴和多環芳烴。由于石油烴中的餾分并不相同,而這些不同餾分的烴類又會給人類和動植物帶來不同的影響。一般而言,按餾分對石油烴加以分類,可以分為低沸點飽和烴和高沸點飽和烴。
前者主要對人類和動物帶來的危害,表現為會引起動物麻醉和昏迷,一旦濃度比較高時還會破壞動物細胞致其死亡;后者則主要對植物危害較大,表現為極易附著在植物的根系表面,形成粘膜,阻礙植物根系正常的呼吸和養分吸收,從而導致根系腐爛。此外,石油烴中的反應基團還會導致土壤成分的流失,影響農作物的正常生長。多環芳烴更是因其毒性強的特點,會導致水中魚類生物的死亡,嚴重的還會通過食物鏈影響到人體的健康。
三、石油烴檢測方法比較
石油烴對人類和動植物會造成很大的危害,因此,研究如何對其進行有效檢測就顯得十分重要。目前,在石油烴檢測方面比較成熟的方法主要有紫外分光光度法、重量法、熒光分光光度法、氣相色譜法等。以上方法在具體應用中又各有其特點,下面本文就對其進行相關的比較與分析。
1、紫外分光光度法紫外分光光度法紫外分光光度法紫外分光光度法是石油烴檢測中常用的方法之一。所謂分光光度法,就是通過測定被測物質在特定波長處或一定波長范圍內光的吸收度,對該物質進行定性和定量分析的方法。而紫外分光光度法,則是根據物質分子對波長為200nm~760nm(紫外區)這一范圍內光的吸收度,對該物質進行定性和定量分析的方法。在石油烴的檢測中,石油醚是進行紫外分光光度法檢測常用的萃取劑,同時,為了避免其他因素的干擾和影響,多采用雙波長來進行測定。由于紫外分光光度法自身的特點,因此,比較適用于高濃度樣品中石油烴含量的檢測。
2、重量法所謂重量法指的是一種不需要標準樣品就可以直接測定石油烴含量的方法。這種方法的具體實施步驟為:首先用萃取劑將石油烴從被測樣品中萃取出來,其次利用實驗手段迫使萃取劑揮發出去,最后得出石油烴在樣品中的重量。重量法在石油烴檢測中引起簡便易行極受檢測人員的歡迎,但是此法檢測流程較長,靈敏度較低,只適用于含油量在10mg每升以上等樣的檢測。
3、熒光分光光度法所謂熒光分光光度法指的是利用物質吸收較短波長的光能后發射較長波長特征光譜的性質,對物質定性或定量分析的方法。此法與紫外分光光度法相比,靈敏度更高。但是,這一檢測方法測定石油烴中苯系物的含量,無法測定直鏈烷烴和支鏈烷烴的含量,并且適用熒光分光光度法進行石油烴的測定,測定結果受樣品中油品組成的影響也比較大。
4、氣相色譜法所謂氣相色譜法指的就是以氣體作為流動相的色譜法。早在20世紀70年代,法林頓等就對氣相色譜法法測定石油烴進行了研究,采用特殊的萃取技術并和其它檢測技術,如紅外光譜儀(IR)、質譜計(MS)等聯用,以得到石油烴中有機污染組分更詳細的信息。氣相色譜法的優點為靈敏度高、能定性檢測石油烴組分等,不足之處主要是進行測量時使用的樣品復雜,不適于對總石油烴進行總量的測定。
綜上所述,石油烴對人們的生產和生活以至身體健康都有很大的危害,對其進行有效的檢測十分必要。石油烴檢測的方式和方法多種多樣,但是各有其優缺點,因此,必須在進行檢測時根據實際需要選擇合適的檢測方法。