4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Определение концентрации нефти в почве
методом инфракрасной спектрофотометрии
Методические указания
МУК 4.1.1956-05
1. Разработаны ГУ НИИ
экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина:
д.б.н. А. Г. Малышева, к.х.н. Н. Ю. Козлова, к.х.н. А.
А. Беззубов, Н. Ю. Карцева.
2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере
защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным
санитарным врачом Российской Федерации Г. Г. Онищенко 21 апреля 2005 г.
3. Введены впервые.
Содержание
|
Предисловие
1. Область
применения
2. Общие положения
3.
Токсикологическая характеристика
4. Погрешность
измерения
5. Метод измерений
6.
Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы
6.1. Средства измерений
6.2. Вспомогательные устройства
6.3. Материалы
6.4.
Реактивы
7.
Требования безопасности
8. Требования
к квалификации оператора
9. Условия
измерений
10.
Подготовка к выполнению измерений
10.1. Очистка четыреххлористого
углерода
10.2. Подготовка оксида алюминия
10.3. Подготовка стекловаты и
стеклянной посуды
10.4. Подготовка проб
10.5. Подготовка хроматографических колонок
10.6. Экстракция
10.7. Очистка экстракта
10.8. Установление
градуировочной зависимости показаний прибора от содержания углеводородов в
четыреххлористом углероде
10.9. Установление
градуировочной зависимости показаний прибора от содержания нефти в
четыреххлористом углероде
10.10. Установление
градуировочной зависимости показаний прибора КН-2 от содержания нефти в сухой
почве
11.
Проведение анализа почвы
12.
Вычисление результатов измерений
13.
Оформление результатов измерений
14.
Контроль погрешности измерений
|
Предисловие
Нефть - горючее
ископаемое, являющееся одним из важнейших источников жидкого топлива, смазочных
масел, а также сырья для химической промышленности. Она представляет собой
жидкость от светло-коричневого до темно-бурого цвета.
Плотность нефти колеблется от 0,65 до 1,05 г/см3. Нефти с плотностью
ниже 0,83 г/см3 называются легкими, с плотностью 0,83 -
0,86 г/см3 - средними, а с более высокой плотностью -
тяжелыми. Начало кипения нефти начинается обычно около 20 °С. Встречаются и
более тяжелые нефти с началом кипения около 100 °С и
выше. Средняя молекулярная масса нефти колеблется от 220 до 300 (редко 450 -
470). При перегонке нефти, включая вакуумную, при температурах до 450 - 500 °С выкипает до 80 % объема пробы, при температурах до 560 -
580 °С - до 90 - 95 %. Нефть застывает от 0 до 30 °С в зависимости от
содержания углеводородов. Она является легковоспламеняющейся жидкостью с
температурой вспышки от -35 до +120 °С. Нефть растворима в органических
растворителях, в обычных условиях не растворима в воде, но может образовывать с
ней стойкие эмульсии.
По химическому составу
нефть представляет собой сложнейшую смесь, содержащую около 1000 индивидуальных
веществ. Из них большая часть - углеводороды (более 500), составляющие обычно
80 - 90 % по массе и гетероатомные органические соединения (4-5 %, по массе),
преимущественно сернистые (около 250) и азотистые (более 80). Из остальных
соединений следует отметить растворенные в нефти углеводородные газы C1-С4 в
количестве 1-4 %, металлоорганические соединения (ванадиевые и никелевые), соли
органических кислот, минеральные соли и воду (до 10 %). Углеводородный
состав нефти представлен парафиновыми углеводородами (30-50 %, по объему),
нафтеновыми углеводородами (25 - 75 %) и ароматическими соединениями (10 - 35
%) (Химическая энциклопедия. Т.3, с. 233:
Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». М., 1992).
Гетероатомные компоненты нефти состоят из серосодержащих
соединений (сероводород, меркаптаны, моно- и дисульфиды, тиофены и тиофаны), азотсодержащих соединений (гомологи пиридина,
хинолина, индола, карбазола, пиррола, а также порфирины) и кислородсодержащих соединений (нафтеновые
кислоты, фенолы). Содержание вышеперечисленных веществ колеблется в
широких пределах в зависимости от месторождения нефти.
Загрязнение почвы нефтью и
продуктами ее переработки становится в настоящее время актуальной гигиенической
проблемой для Российской Федерации. Особенно это относится к Западно-Сибирскому
и Северо-Кавказскому регионам, Республикам Коми, Башкортостан, Татарстан, а
также к районам Среднего и Нижнего Поволжья. Сложность химического состава нефти требует для организации мониторинга загрязнения почвы
разработки наряду с многокомпонентными методами, ориентированными на
идентификацию с количественным определением компонентов нефти и аналитических
методов контроля суммарного содержания нефти.
|
УТВЕРЖДАЮ
Руководитель Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав
потребителей и благополучия человека,
Главный государственный санитарный врач
Российской Федерации
Г. Г. Онищенко
21 апреля 2005 г.
Дата введения: 1 июля 2005 г.
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Определение концентрации нефти в почве
методом инфракрасной спектрофотометрии
Методические указания
МУК 4.1.1956-05
1. Область применения
Методические указания по ИК-спектрофотометрическому определению нефти в почве
предназначены для использования лабораториями центров гигиены и эпидемиологии,
санитарных лабораторий промышленных предприятий, лабораторий
научно-исследовательских институтов, работающих в области гигиены окружающей
среды. Методические указания разработаны с целью обеспечения аналитического
контроля загрязнения почвы в районах расположения предприятий по добыче и
переработке нефти, магистральных нефтепроводов и районов после ликвидации
загрязнения в результате разлива нефти.
2. Общие положения
Настоящие методические
указания устанавливают количественный химический анализ почвы с помощью ИК-спектрофотометрии для определения в ней нефти в
диапазоне концентраций 20 - 7000 мг/кг.
Методические указания
разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «Методики
выполнения измерений», ГОСТ
17.4.4.02-84 «Охрана природы. Почва. Методы отбора и подготовки проб почвы
для химического, бактериологического, гельминтологического анализа».
Методические указания
одобрены и приняты на бюро Секции по физико-химическим методам исследования
объектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человека
и гигиены окружающей среды» и бюро Комиссии по государственному
санитарно-эпидемиологическому нормированию Министерства здравоохранения и социального
развития Российской Федерации.
3. Токсикологическая характеристика
Нефть является природным
жидким токсичным продуктом. Контакт с нефтью вызывает сухость кожи, пигментацию
или стойкую эритему, приводит к образованию угрей, бородавок на открытых частях
тела. Острые отравления парами нефти вызывают повышение возбудимости
центральной нервной системы, снижение кровяного давления и обоняния. Нефть
содержит легколетучие вещества, вызывающие повышенную заболеваемость органов
дыхания, функциональные изменения со стороны центральной нервной системы.
Аварийные разливы нефти
вызывают сильные и частично необратимые повреждения природных комплексов. При
дозах нефти 250 мг/кг почвы снижалась всхожесть контрольных семян примерно на
50 %, а при дозах 400 мг/кг - полностью подавлялась. Легкие фракции нефти
(бензиновая и дизельная) еще более фитотоксичны:
снижение всхожести контрольных семян на 50% происходило при дозах нефти 150 и
90 мг/кг. Тяжелые фракции нефти (моторное масло и гудрон) не оказывали фитотоксичного действия на тест-растения
даже при очень высоких дозах.
Загрязнение почвы нефтью
приводило к необратимым изменениям микробиологических свойств почвы. При дозах
до 300 мг/кг почва становилась основным трофическим субстратом для
углеводородокисляющих микроорганизмов. Другие виды микроорганизмов, растения и
животные находились в угнетенном состоянии. Превышение этой дозы практически
полностью подавляло биологическую активность почвы.
Установлена
ПДК нефтяных паров и опасных веществ в воздухе рабочей зоны, равная 10 мг/м3.
ПДК в воде водных объектов не более 0,1 мг/дм3 (для нефти 3, 4
классов), и не более 0,3 мг/дм3 (для нефти 1, 2 классов).
Гигиенический норматив нефти в почве не установлен.
4. Погрешность измерения
Методика обеспечивает
выполнение измерений с погрешностью δ, непревышающей + 24 %, при доверительной вероятности 0,95.
5. Метод измерений
Измерение концентраций
нефти (Н) в почве основано на
экстракции нефтяных углеводородов четыреххлористым углеродом, хроматографическом отделении от полярных соединений на
оксиде алюминия и количественном определении на ИК-спектрофотометре.
6. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы и реактивы
При выполнении измерений
применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и
реактивы.
6.1. Средства измерений
|
Концентратомер КН-2 (Сибэкоприбор) ИШВЖ.004 ПС или другой аналогичный прибор
|
ГОСТ
24104-01
|
|
Весы аналитические ВЛА-200
|
ГОСТ 7328-01
|
|
Меры массы
|
ГОСТ
1770-74Е
|
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
25336-82
|
|
ГСО нефтепродукты в
четыреххлористом углероде
|
ГСО 7822-00
|
6.2. Вспомогательные устройства
|
Установка для очистки четыреххлористого углерода (колба круглодонная, дефлегматор, холодильник, аллонж)
|
ГОСТ
25336-82
|
|
Аппарат для встряхивания АВУ-6с
|
ТУ 64-1-2451-78
|
|
Колонка хроматографическая, с
внутренним диаметром 7 мм, длиной 200 мм
|
|
|
Штатив для хроматографических
колонок
|
|
|
Шкаф сушильный электрический 2В-151
|
ТУ 64-1-1411-72
|
|
Печь муфельная ПН-8
|
ТУ 79-337
|
|
Баня водяная
|
|
|
Набор сит лабораторных «Физприбор»
|
ГОСТ
Р 51568-99
|
|
Эксикатор
|
|
|
Ступка фарфоровая с пестиком
|
|
6.3. Материалы
|
Стекловолокно или стекловата
|
|
|
Почва
|
|
|
Нефть
|
|
|
Фильтровальная бумага
|
ТУ 6.09-1678-77
|
6.4. Реактивы
7. Требования безопасности
7.1. При работе с концентратомером КН-2
или другим аналогичным прибором следует соблюдать правила электробезопасности
в соответствии с ГОСТ
12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.
7.2. При работе с реактивами следует соблюдать необходимые меры
безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и
легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ
12.1.005-88.
7.3. Все работы с четыреххлористым углеродом проводить под тягой и
в перчатках, избегая попадание его на кожу. Следует
помнить, что он отнесен к группе веществ, для которых в экспериментах на
животных доказано канцерогенное действие.
8. Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений и
обработке их результатов допускаются лица с квалификацией инженера-химика,
знающие устройство и правила эксплуатации прибора.
9. Условия измерений
При выполнении измерений
соблюдают следующие условия:
9.1. Приготовление проб к анализу проводят в нормальных условиях
при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт.
ст. и влажности воздуха не более 80 %.
9.2. Выполнение измерений на концентратомере
проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и
настоящими методическими указаниями.
10. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением
измерений проводят следующие работы:
• очистку
четыреххлористого углерода;
• подготовку оксида
алюминия;
• подготовку стекловаты;
• подготовку стеклянной
посуды;
• приготовление образцов
почвы;
• подготовку
хроматографической колонки;
• установление нулевого значения шкалы концентратомера
и установление градуировочной характеристики.
10.1. Очистка четыреххлористого углерода
Проверяют чистоту каждой
партии в соответствии с инструкцией к прибору. В случае непригодности четьфеххлористого углерода к работе выполняют его очистку.
С этой целью его перегоняют, собирая фракцию с температурой кипения 76 - 78 °С.
10.2. Подготовка оксида алюминия
Оксид алюминия с размером
зерен 0,10 - 0,25 мм (40 - 100 меш) промывают четыреххлористым углеродом,
высушивают на воздухе в вытяжном шкафу, прокаливают в фарфоровой чашке в
муфельной печи при 500 - 600 °С в течение 3 - 4 ч.
После чего добавляют 3 % (по массе) дистиллированной воды и тщательно
перемешивают, плотно закрывают и используют не ранее чем через 24 ч. Оксид
алюминия хранят в эксикаторе. Срок хранения оксида алюминия 1 месяц.
Использованный ранее для очистки оксид алюминия можно регенерировать
промыванием его четыреххлористым углеродом, испарением растворителя и
последующим прокаливанием при 300 - 400 °С в течение 3
- 4 ч.
10.3. Подготовка стекловаты и стеклянной посуды
Стекловату или стеклоткань
промывают разбавленной (1:1) серной кислотой, дистиллированной водой и
высушивают в сушильном шкафу при 105 °С.
Химическую посуду
тщательно моют хромпиком, промывают дистиллированной водой и высушивают в
сушильном шкафу.
10.4. Подготовка проб
Отбор проб почвы и их
подготовка к анализу проводится в соответствии с ГОСТ 17.4.02-84 «Методы отбора
и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического
анализа» для всех видов почв. Образцы дерново-подзолистой среднесуглинистой
почвы, как самой распространенной на территории Российской Федерации (около 2/3
площади), высушивают до воздушно-сухого состояния по ГОСТ
5180-84. Воздушно-сухие пробы хранят в матерчатых мешочках, в картонных
коробках или в стеклянной таре в холодильнике при 4 - 5 °С
не более 24 ч. Сухую пробу почвы рассыпают на бумаге или кальке и разминают
пестиком крупные комки, затем выбирают включения - корни растений, насекомых,
камни, стекло, уголь, кости животных, а также новообразования - друзы гипса,
известковые журавчики. Почву растирают в ступке
пестиком и просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм. Берут нужную
навеску почвы.
10.5. Подготовка хроматографических
колонок
В нижнюю часть вымытой и
высушенной колонки помещают комочек стеклоткани или стекловаты. Затем в колонку
засыпают 3 г оксида алюминия и вновь помещают слой стеклоткани или стекловаты
(0,5 см).
10.6. Экстракция
Для экстракции нефти (Н) из почвы используют колбу
вместимостью 0,25 дм3 (колба № 1). Навеску почвы всыпают в колбу №
1, туда же приливают 60 % требуемого объема четыреххлористого углерода.
Рекомендуемые навески почвы (Р) и
объемы четыреххлористого углерода (V0) при
различном содержании нефти (СН)
(отношение V0/Р
должно быть не менее 1,5 см3/г) представлены в табл.
10.1.
Таблица 10.1
|
СН, мг/кг
почвы
|
P, г
|
V0, см3
|
Предполагаемая концентрация Н в элюате, мг/дм3
|
|
20 - 100
|
25 - 50
|
40 - 80
|
6 - 67
|
|
100 - 1000
|
10 - 50
|
15 - 80
|
13 - 667
|
|
1000 - 4000
|
5 - 50
|
15 - 80
|
63 - 2667
|
|
4000 - 7000
|
2 - 50
|
15 - 80
|
100 - 4666
|
Колбу
закрепляют на стойке аппарата для встряхивания (вибратора). Включают вибратор и
в течение 15 мин интенсивно перемешивают почву с четыреххлористым углеродом. Затем
в течение 10 мин содержимое колбы отстаивают, жидкость через бумажный фильтр
сливают в колбу с притертой пробкой (колба № 2). В колбу № 1 приливают оставшиеся 40 % от требуемого объема четыреххлористого
углерода. Затем полностью повторяют операции по экстракции нефти из почвы.
После отстаивания экстракт сливают в ту же колбу № 2 через бумажный фильтр.
10.7. Очистка экстракта
В
подготовленную по п. 10.5
хроматографическую колонку наливают 3 см3 четыреххлористого углерода
для смачивания. Как только четыреххлористый углерод впитается в оксид
алюминия, небольшими порциями вливают экстракт. При этом внимательно следят,
чтобы уровень жидкости не опускался ниже слоя оксида алюминия. Полученный элюат
собирают в мерный цилиндр. Первые 3 см3 элюата отбрасывают.
10.8. Установление градуировочной зависимости
показаний прибора
от содержания углеводородов в четыреххлористом углероде
Зависимость химического
состава нефти от ее месторождения создает трудности при установлении
градуировочной характеристики. Поэтому при определении загрязненности почвы
нефтью неизвестного происхождения целесообразно пользоваться ГСО раствора нефти
(углеводородов), в котором сбалансировано содержание основных классов
углеводородов нефти: алканов, нафтенов и
ароматических углеводородов.
Раствор А готовят из ГСО 7822-2000,
представляющего собой раствор нефти (углеводородов - УВ) в четыреххлористом
углероде, следующим образом. Ампулу вскрывают, раствор из ампулы аккуратно, без
потерь переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3 через воронку.
Затем ампулу пятикратно промывают четыреххлори-стым
углеродом, сливая четыреххлористый углерод в мерную колбу, тщательно обмывая поверхность
воронки, и доводят объем раствора до метки четыреххлористым углеродом. Массовая
концентрация полученного раствора 1000 мг/дм3.
Готовят раствор Б
концентрацией углеводородов Сув в четыреххлористом углероде 100 мг/дм3.
Для этого в мерную колбу емкостью 50 см3 приливают 20 - 25 см3
четыреххлористого углерода, затем пипеткой в ту же колбу вводят 5 см3
раствора А и доводят объем до метки четыреххлористым
углеродом.
Градуировочные растворы № 1 - 8 готовят непосредственно перед
использованием путем разбавления растворов А и Б (см. табл. 10.2).
Таблица 10.2
|
№ раствора
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
Объем А, см3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
10,0
|
15,0
|
20,0
|
|
Объем Б, см3
|
2,5
|
5,0
|
10,0
|
25,0
|
37,5
|
-
|
-
|
-
|
|
Объем
CCl4,
см3
|
47,5
|
45,0
|
40,0
|
25,0
|
12,5
|
40,0
|
35,0
|
30,0
|
|
СУВ, мг/дм3
|
5,0
|
10,0
|
20,0
|
50,0
|
75,0
|
200
|
300
|
400
|
Исходный
четыреххлористый углерод по п. 10.1 заливают в кювету и выставляют нулевое показание. Затем заливают в
кювету раствор Б с концентрацией 100 мг/дм3
и выставляют показание 100. После этого последовательно заливают в кювету растворы
№ 1 - 6, Б, 6 - 8. Строят градуировочный график, откладывая на оси абсцисс
концентрацию растворов (мг/дм3), а на оси ординат показания прибора.
При СУВ > 400 мг/дм3
показания прибора указывают на то, что он находится в состоянии переполнения. В
этом случае необходимо разбавление раствора углеводородов четыреххлористым
углеродом, и истинная концентрация углеводородов в растворе CCl4 может быть определена
расчетным путем.
10.9. Установление градуировочной зависимости показаний
прибора от содержания нефти в четыреххлористом углероде
Если нефть, являющаяся
источником загрязнения почвы, известного происхождения и может быть доступна,
то градуировочную характеристику строят по этой нефти.
Готовят раствор А с
концентрацией нефти в четыреххлористом углероде (CH)
1000 мг/дм3. Для этого в мерную колбу емкостью 50
см3 приливают 20 - 25 см3 четыреххлористого углерода,
затем пипеткой вводят 50 мг нефти, объем которой рассчитывают, как частное от
деления массы нефти на ее плотность (например, при плотности нефти 0,840 г/см3
это будет 0,06 см3) и доводят объем раствора до метки
четыреххлористым углеродом.
Готовят раствор Б с
концентрацией CH в четыреххлористом
углероде 100 мг/дм3. Для этого в мерную колбу емкостью 50 см3
приливают 20 - 25 см3 четыреххлористого углерода, затем пипеткой в
ту же колбу вводят 5 см3 раствора А и
доводят объем раствора до метки четыреххлористым углеродом.
Готовят градуировочные
растворы по п. 10.8 с
концентрацией CH 5,0; 10,0; 20,0; 50,0;
75,0; 200; 300; 400 мг/дм3. Далее все градуировочные растворы, а
также раствор Б чистят, пропуская растворы по п. 10.7 через хроматографические колонки с
оксидом алюминия. Получаемый в процессе очистки элюат собирают в колбочки.
Исходный четыреххлористый углерод заливают в кювету и выставляют нулевое
показание прибора. Затем заливают в кювету раствор Б и
выставляют показание 100. Далее последовательно анализируют растворы 1 - 8.
Строят градуировочный график аналогично п. 10.8. При CH 5:400 мг/дм3 показания прибора
указывают на то, что прибор находится в состоянии переполнения. Необходимо
разбавление полученного после очистки элюата четыреххлористым углеродом с
последующим учетом этого разбавления при расчете концентрации нефти в элюате.
10.10. Установление градуировочной зависимости
показаний прибора КН-2
от содержания нефти в сухой почве
Устанавливают градуировочную
зависимость содержания нефти в почве для определенного вида почвы.
Образцы почвы готовят по п. 10.4. Масса каждого образца - 50 г. Для градуировки используют 5
навесок почвы с концентрациями CH = 0 (№ 0),
1000 (№ 1), 3000 (№ 2), 5000 (№ 3), 7000 (№ 4) мг/кгпочвы.
Для этого в навески почвы №№ 1 - 4 пипеткой вносят 50, 150, 250 и 350 мг нефти,
объем которой рассчитывают, как частное от деления массы нефти на ее плотность
(например, при плотности нефти 0,84 г/см3 это будет 0,06, 0,18, 0,30
и 0,42 см3).
или
Почву тщательно
перемешивают и перетирают ступкой в фарфоровой чашке. Далее каждый образец
почвы помещают в колбу емкостью 0,25 дм и экстрагируют по
п. 10.6 четыреххлористым углеродом (Vo = 75 см3). Экстракт очищают по п. 10.7. Элюат собирают в пробирки с
притертой пробкой. Далее готовят растворы для анализа. Для этого по 1 см3
растворов №№ 1 - 4 переносят в колбу емкостью 25 см3 и туда же
добавляют 9 см3 четыреххлористого углерода, тем самым десятикратно
уменьшая концентрацию нефти. Получают растворы № 110, № 210,
№ 310 и № 410. Элюат, полученный из экстракта № 0, непосредственно
заливают в кювету и снимают показания концентратомера. По градуировочной
зависимости, полученной по п. 10.9, находят
CHo в холостой пробе почвы. Последовательно
заливают в кювету растворы 110, 210, 310 и 410.
Снимают показания прибора и по градуировочной зависимости, полученной по п. 10.9, находят CHк в каждом
растворе. В случае раствора № 410 (а возможно для некоторых типов почв,
и в случае раствора № 310) прибор указывает на то, что он находится
в состоянии переполнения. Поэтому элюат, собранный после очистки экстракта из
образца почвы № 4, анализируют следующим образом. Для этого 1 см3
элюата переносят в колбу емкостью 25 - 50 см3, туда же добавляют 19
см3 четыреххлористого углерода, тем самым
уменьшая CH в 20 раз, получают
раствор № 420.
Заливают раствор в кювету,
снимают показания прибора и по градуировочной зависимости по п. 10.9 находят CHк в растворе
№ 420. Концентрацию нефти в элюате для растворов № 1 - 4 находят по
формуле:
СНэ - концентрация
нефти в элюате, мг/дм3;
СНк - концентрация
нефти, найденная по градуировочной зависимости по п. 10.9, мг/дм3;
К - коэффициент разбавления
элюата четыреххлористым углеродом;
где Va - объем
разбавленного элюата, см3 (по №№ 1 - 3 Va
= 10 см3, по №4 Vа = 20 см3),
где Vэ - объем элюата, взятого для
анализа, см3 (по № 1 - 4 Vэ = 1 см3);
- объем четыреххлористого углерода,
добавленный к элюату для разбавления, см3 (по № 1 - 3 = 9 см3,
по № 4 = 19 см3).
СНо - концентрация в
элюате неспецифических составляющих почвенного гумуса, а также остаточных
нефтепродуктов, которые могут быть в почве, взятой в качестве контрольной,
найденная по градуировочной зависимости по п. 10.9 для
образца почвы с СН = 0
мг/кг (образец № 0).
Зная количество
экстрагента - четыреххлористого углерода - Vo и массу
образца почвы - Р,
можно рассчитать концентрацию в почве нефти, экстрагированной четыреххлористым
углеродом:
СНр - концентрация
нефти в почве, полученная расчетным путем, исходя из показаний концентратомера,
мг/кг.
Строят градуировочный
график, откладывая на оси абсцисс расчетную концентрацию нефти СНр, а
на оси ординат - СН -
истинную концентрацию нефти в почве (в образцах почвы, приготовленных путем
внесения заданных объемов нефти в навески почвы). Зависимость имеет линейный
характер:
где D - коэффициент
пропорциональности, устанавливающий зависимость степени экстракции нефти из
почвы четыреххлористым углеродом для данного вида почвы.
Устанавливают D для данного вида почвы как tg(СН/СНр).
11. Проведение анализа почвы
Анализируемый образец
почвы готовят по п. 10.4. Отвешивают
нужную навеску и экстрагируют по п. 10.6.
Экстракт подвергают очистке по п. 10.7.
Элюат собирают в колбу с притертой пробкой. Для предварительного анализа
полученного элюата на содержание в нем нефти переносят 1 см3 элюата
в колбу емкостью 25 см3 и приливают в эту же колбу 9 см3
четыреххлористого углерода, тем самым уменьшая
концентрацию нефти в 10 раз. Заливают разбавленный элюат в кювету и снимают
показания концентратомера. В случае показаний прибора в интервале 0 - 400 мг/дм3
разбавление полученного в результате очистки элюата достаточно. В случае
показаний прибора более чем 400 мг/дм3 элюат необходимо разбавлять
более, чем в 10 раз. Если имело место загрязнение
почвы нефтью известного состава, то
концентрацию нефти в разбавленном элюате находят по градуировочной зависимости,
полученной по п. 10.9. Если
же нефть недоступна, то ее
концентрацию в разбавленном элюате находят по градуировочной зависимости,
полученной по п. 10.8.
12. Вычисление результатов измерений
Концентрацию нефти в пробе
почвы рассчитывают по формуле:
где D - коэффициент
пропорциональности, полученный в результате обработки градуировочной
зависимости действительной и измеренной концентрации нефти в почве,
устанавливается для данного вида почвы;
К - коэффициент разбавления
элюата четыреххлористым углеродом, см3/см3;
СНк - концентрация
нефти в разбавленном элюате, определенная по градуировочной зависимости по п. 10.9
(в случае доступности нефти, поступившей в почву),
либо по п. 10.8 (в случае
недоступности нефти), мг/дм3;
СНо - концентрация в элюате неспецифических составляющих почвенного
гумуса, а также остаточных нефтепродуктов, которые могут быть в почве, взятой в
качестве контрольной, определенная либо по градуировочной зависимости по п. 10.8, либо по п. 10.9, мг/дм3;
Vo
- объем исходного четыреххлористого углерода, взятый для экстракции нефти из
образца почвы, дм3;
Р - навеска почвы, кг.
13. Оформление результатов измерений
Результат измерения в
документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
СН ± 24 %, мг/кгпочвы,
или СН
± 0,24 СН
с указанием даты проведения анализа, места отбора
пробы, названия лаборатории, юридического адреса организации, ответственного
исполнителя и руководителя лаборатории.
14. Контроль погрешности измерений
Поскольку определение
концентрации нефти в почве происходит путем измерения интенсивности поглощения
С-Н связей ИК области спектра экстрагированной из
почвы четыреххлористым углеродом нефти, то рассчитываемая по п. 12 СН в конечном счете есть результат измерения. Контроль
погрешности измерения массовой концентрации нефти в почве проводят при помощи
навесок почвы с известным содержанием нефти. Рассчитывают среднее значение
результатов измерений содержания нефти в почве, отнесенное к единице массы
почвы:
где n -
число измерений концентрации нефти в почве для данного образца;
CНi
- результат измерения содержания нефти i-ого
измерения, мг/кг.
Рассчитывают среднее
квадратичное отклонение результата измерения концентрации нефти в почве:
Рассчитывают доверительный
интервал:
где t -
коэффициент нормированных отклонений, определяемый по таблицам Стьюдента, при
доверительной вероятности 0,95, затем относительную погрешность определения
концентрации нефти:
Если δ ≤ 24 %, то
погрешность измерений удовлетворительная. Если данное условие не выполняется,
то выясняют причину и повторяют измерения.