总石油烃
总石油烃(TPH)最初是指在原油中发现的含有碳氢化合物的混合物,包括己烷、苯、甲苯、二甲苯、等。
在原油和其他石油产品里包含有很多不同的碳氢化合物,将每种物质分开测量是不实际的,所以用总石油烃来衡量这类物质的总量。总石油烃是检测最多的参数,这一参数可用于在溢油事故中评价海面和海岸清污效率,进行生物暴露评估,估计溢油归宿。
介绍
总石油烃最初是指在原油中发现的含有碳氢化合物的混合物。因为在原油和其他石油产品里包含有很多不同的碳氢化合物,将每种物质分开测量是不实际的,所以用TPH来衡量这类物质的总量。TPH包括己烷、苯、甲苯、二甲苯、萘等。
石油烃是目前环境中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(正烷烃、支链烃、环烷烃、芳烃)和少量其它有机化合物,如硫化物、氮化物、环烷酸类等的混合物。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。在石油的开采、加工和利用过程中,越来越多的石油可能会进入土壤环境和海洋从而引起土壤环境和海洋水质的污染和破坏.过量的总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。而过量石油烃进入海洋,会在海洋生物体内聚集,随着食物链进入人体,危害人类健康。
分析方法
对于石油烃类污染物,目前常采用重量法、红外分光光度法、紫外分光光度法和气相色谱等疗法进行检测。无论是用哪种方法测定石油烃含量都涉及两个问题。一是标准油的选择,二是萃取溶剂的选择。早在1973年,Farfington等就对气相色谱法测定石油烃进行了研究,采用特殊的萃取技术并和其他检测技术,如红外光谱仪(IR)、质谱计(MS)等联用,以得到石油烃中有机污染组分更详细的信息,以我国目前的标准方法而言,石油类采用重量法或红外分光光度法,对石油烃中的芳烃采用荧光分光光度法、紫外分光光度法、气相色谱法,总石油烃采用气相色谱法。
测定
方法:气相色谱/质谱法(毛细管柱技术)
本方法提供了检测土壤中TPH的气相色谱条件。样品可以直接注射或气提及捕集进样法分析。在气相色谱仪中用程序升温分离有机化合物,用FID检测器检测。
如遇有干扰物质,此方法提供一根适用的气相色谱柱有助于从可能产生干扰的物质中分离出分析物,并可确证分析物。
在运输及贮存期间,挥发性有机物(特别是氯烃类和二氯甲烷)通过样品容器衬垫的扩散可以使样品受到污染。用试剂水制备样品现场空白,经过采样及以后的贮存处理步骤,可用以检测这种污染。
挥发性化合物用直接注射或气提及捕集方法导入气相色谱仪。气提及捕集方法可以直接用于地下水样或低水平污染的土壤和沉积物,在气提及捕集分析之前,可能需要按气提及捕集方法所述采用甲醇提取。
用气提及捕集法或直接注射法将挥发性化合物导入气相色谱仪。如果采用内标校准,方法,则在气提以前加10μL内标至样品中。
直接注射样法:用10μL注射器直接注射样品至GC系统中,只在有限的应用中(如水溶液的处理废水)才可能是适合的。用这样一种用法,即使样品是可燃的,为了在测定前检查水溶液样中醇的含量。在这种情况下,推荐使用直接注射法。检测限非常高(约10000μg/L),因此只有在估计浓度超过10000μg/L时或者溶于水中的化合物不能气提时才可应用直接注射法。GC系统也必须用直接注射法校正(通过气体和捕集装置旁路)。
微生物降解
微生物降解石油烃的机制一方面可能是微生物分泌表面活性剂,例如鼠李糖脂等,对石油烃进行增溶和分散,增加石油烃的比表面积,从而利用微生物与石油烃的接触,加速石油烃的降解(陈延君,2007;陆昕等,2010)。另一方面,在石油烃的微生物降解过程中,微生物分泌的酶可能对石油烃的降解起重要的催化作用,例如石油烃降解过程中,脱氯酶能够促进石油烃活化氢原子而实现石油烃的氧化。脱氢酶活性与石油污染物中石油烃衰减量有良好的相关性,并且可以作为微生物对底物适应性的指标(Matin等,2005)。
许多研究者认为,土壤脱氧酶活性是反映微生物降解石油烃效率的重要指标,并且脱氢酶活性变化过程与石油烃的降解存在正相关关系。本研究发现,在整个石油烃的降解过程中,土壤脱氯酶活性发生了一定的波动。部分处理条件下,脱氢酶活性与石油烃的降解存在一定程度的相关。初期脱氢酶活性与总石油烃的降解存在一定的相关性,末期脱氯酶活性则与对应阶段(56~70d)的石油烃的降解关系更紧密。因此,脱氢酶活性可以一定程度地表征土壤石油烃的降解情况。