40

Лабораторная работа № 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ВОДЕ С ПОМОЩЬЮ АНАЛИЗАТОРА ЖИДКОСТИ «ФЛЮОРАТ-02-2М»

Цель работы

Приобретение навыков определения концентрации нефтепродуктов в пробах воды флуореметрическим методом.

В работе необходимо:

- ознакомиться с источниками загрязнения водоемов нефтепродуктами и прибором для измерения концентрации нефтепродуктов в воде;

- определить массовую концентрацию нефтепродуктов в пробах сточной воды на приборе «Флюорат-02-2М»;

- обработать результаты измерений и сделать выводы.

Основные теоретические положения

Основное загрязнение водоемов нефтепродуктами происходит от сброса атмосферных (дождевых и талых) и промышленных сточных вод, поступающих от предприятий, в том числе и железнодорожного транспорта. Концентрации вредных веществ в сточных водах иногда превышают допустимые в сотни раз. Это может привести к гибели флоры и фауны водоёма. Сбрасывать сточную воду в водоём разрешается только после её очистки и доведения концентрации вредных веществ до допустимой, которая рассчитывается с учетом особенностей реки: скорости течения, глубины, извилистости и т.д.

Для предприятий железнодорожного транспорта основными загрязняющими веществами являются взвешенные вещества и нефтепродукты. [1]. Сточные воды, содержащие большое количество нефтепродуктов, образуются при обмывке поверхностей деталей, обмывке пассажирских и грузовых вагонов и локомотивов и, особенно, на промывочно-пропарочных станциях при обработке цистерн. Сточные воды на различных участках железнодорожных предприятий могут содержать от 10 до 10000 мг/л нефтепродуктов [2].

При выпуске сточных вод в водоёмы учитывают ПДК вредных соединений. Условия выпуска сточных вод в водоёмы регламентированы «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» 3 и другими нормативными и законодательными документами, обеспечивающими выполнение Закона РФ «Об охране окружающей среды», имеющими целью предупреждение и устранение существующего загрязнения водоёмов. Правилами установлены два вида нормативов качества воды в водоёмах:

- для водоёмов питьевого и культурно-бытового водопользования;

- для водоёмов, используемых в рыбохозяйственных целях.

ПДК нефтепродуктов для водоемов хозяйственно-питьевого назначения равна 0,1 мг/дм³, для рыбохозяйственных водоемов – 0,05 мг/дм³.

Качество воды оценивается по многочисленным параметрам, величины которых зависят от её назначения (питьевая вода, в рыбохозяйственных водоёмах, в водоёмах зон рекреации, сточные воды).

Все загрязнения характеризуются набором лимитирующих показателей вредности (ЛПВ), по которым установлены нормативы: санитарно-токсикологический, общесанитарный, органолептический [5]. Для нефтепродуктов лимитирующими показателями вредности являются: образование непроницаемой плёнки на поверхности воды и органолептический. Загрязняющие вещества по своей опасности разделены на 4 класса: 1 – чрезвычайно опасные; 2 – высоко опасные; 3 – опасные; 4 – умеренно опасные. Показатели токсичности воды приводятся в виде ПДК тех веществ, которые могут встретиться в исходной воде или попасть в нее со сточной водой. Нормативы ЛПВ периодически корректируются и дополняются. Список «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в водных объектах» [6] содержит более 2000 наименований, периодически корректируются и дополнятся. Для оценки качества воды в водоёме необходимо сравнивать фактические концентрации загрязняющих веществ с предельно допустимыми концентрациями.

Для определения концентрации нефтепродуктов используется метод, основанный на способности нефтепродуктов излучать свет под действием падающей на них лучистой энергии. В химическом анализе наибольшее применение нашло явление быстрой люминесценции – флуоресценции. Флуоресценция – это возбуждение молекул при поглощении УФ – света и последующее испускание квантов света. Флуоресцентными свойствами обладают многие органические и неорганические вещества.

Для проведения анализа нефтепродукты извлекаются из воды (экстрагируются) органическим растворителем гексаном, в котором нефтепродукты растворяются во много раз лучше, чем в воде. Затем измеряется интенсивность флуоресценции раствора нефтепродуктовв гексане.

Нефтепродукты характеризуются полосой испускания в интервале 460–480. Кроме длин волн испускаемого света, флуоресценция характеризуется выходом флуоресценции . Выходом флуоресценции называется отношение излучаемой энергии I к поглощаемой U:  =.

При малых концентрациях выход флуоресценции пропорционален содержанию вещества в растворе, что используется в количественном анализе 6.