搜索
胜利油田采油区石油污染生物修复效果试验研究---王晓宇中国海洋大学硕士论文环境工程专业超声萃取法测定土壤中石油烃含量首先将样品过60目筛并做风干土样，用电子天平准确称量15g样本，将称取好的样本加入离心管中，加入45ml萃取剂三氯甲烷，震荡使其混合均匀，静置16-24小时后使用超声萃取机（图2-1）对样本进行超声萃取15分钟，之后以4000r/min的转速离心10分钟，将上清液倒入烘至恒重的烧瓶中，重复进行萃取实验3次，将所取得的上清液全部倒入烧瓶中，在温度55℃的条件下进行旋转蒸发至干。最后在通风橱内任其挥发至质量不再改变，称量抽提物的质量。石油污染物含量（mg/kg）=抽提物质量（mg）/所取土壤样本质量（g）*1000（g/kg）土壤中含油量的测定：重量法重量法的基本原理：利用某些低沸点的溶剂如氯仿对石油烃类的高溶解性，首先将石油从土壤中转移至该溶剂内，然后利用该溶剂与石油沸点的差异，通过蒸发将二者分离开来，最后通过称量得到土壤中石油污染物的质量。氯仿是本实验的优先选择溶剂，它具有适宜的沸点以及较强的萃取能力，利用索氏提取器的冷凝回流装置，可以使氯仿不断地循环溶解土壤样本中的石油直至全部将其溶解。称取一定质量m1的干燥土壤，用滤纸卷好并包好后放入索氏提取器的玻璃管中，在圆底烧瓶中加入80毫升氯仿，然后将其与索氏提取器相连并进行水浴，水浴温度选择保持在80摄氏度左右，利用氯仿的虹吸作用对土壤中的石油污染物进行提取。当索氏提取器中玻璃管内的萃取液变澄清的时候，停止水浴，取萃取液进行浓缩，浓缩后放在质量为m2的称量瓶中进行蒸发，最后测得称量瓶和石油污染物质量之和为m3，石油污染物的质量即为m3-m2。含油率即为（m3-m2）/m1*100%。3.2.2土壤中微生物数量的测定（1）首先取一克待测样品的土样，将其添加至99ml带有玻璃珠的无菌水中，震荡使其混合均匀后，得到稀释度为10-2的土壤稀溶液。（2）将得到的稀释度为10-2的土壤稀溶液进一步稀释，得到稀释度为10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8、10-9的稀溶液。（3）取稀释度为10-7、10-8、10-9的稀溶液样品，涂在LB培养基上，在37℃的温度下培养24小时。（4）统计菌落数后折算出1g样本中的微生物数量。培养过程如图3-1所示。土壤中石油烃分段测定方法及根际促生菌强化植物修复研究——杨慧娟1.2石油污染土壤中石油经的分析方法1.2.1前处理方法许多环境样品以多相非均一态的形式存在,从环境中采集到的样品几乎都不能未经处理直接分析测定,所以环境样品的前处理占有很重要的地位,它直接关系到样品分析结果的准确度与精确度。常用的样品提取方法有索氏提取、超声波提取、加速溶剂提取、超临界流体萃取、微波萃取等。(1)索氏提取法索氏提取法:适用于从土壤中提取不易挥发及半挥发有机污染物。利用溶剂回流及虹吸原理,使固体物质连续不断地被纯溶剂萃取,既节约溶剂、萃取效率又高的一种提取方法[38]。为了增加固液接触的面积。萃取前要先将固体物质研碎,然后将固体物质放在滤纸管内,折叠好置于索提管中,提取器的下端与盛有溶剂的圆底郝形瓶相连,上端接回流冷凝管。将前形瓶放在水浴锅内,加热使溶剂蒸发,蒸气通过索提管的支管上升,遇到冷凝管后被冷凝,回滴入提取器中,溶剂和固体接触进行萃取。当溶剂面超过虹吸管的最高处时,含有萃取物的溶液被虹吸回游形瓶,因而萃取出一部分物质,如此反复,使固体物质中的有机物不断为纯的溶剂所萃取出来、将萃取出的物质富集在郝形瓶中。索氏萃取法中要选择对分析物选择性好,沸点低,便于纯化和,浓缩,毒性低的溶剂。(2)超声波提取超声波提取法是提取方法中较为广泛使用的一种,它具有简便、价廉、快速、一次可同时提取多个样品等优点,但是它的提取效率受超声波的强度、频率、提取时间、反应器形式、溶解气体、溶液的温度、表面张力、粘度、提取前样品的浸泡时间等很多因素影响。(3)加速溶剂提取(ASE)ASE是在近来的研究中应用广泛的一种方法,在提高温度和压力的条件下,用有机溶剂萃取的自动化方法[39]。加速溶剂提取法提取速度快,溶剂消耗量少,操作步骤简化,分析过程带来的损失少,选择性好。(4)微波萃取微波萃取是将样品及有机溶剂放在密闭容器中用微波加热,从样品基体中提取待测有机物组分的一种方法。主要用于处理固体样品,由于在密闭器中,被提取样品与溶剂直接接触,只要容器能承受得了压力,就可以在高压下将温度升得很高,增大待提取物的溶解度,提高提取率。该方法的优点是溶剂的用量少,结果重现性好。(5)超临界流体萃取(SFE)超临界流体萃取是利用在超临界状态下温度或压力发生轻微改变就会导致流体密度的较大变化,使流体夹带的物料增大或减小这一特性,利用处于超临界状态的流体如C02等作为溶剂流动相对样品中待测组分萃取从而达到提取或分离目的的一种方法。它可同时完成萃取和分离,具有简单快速、选择性好、分离效率高、可实现操作自动化、无须使用有机溶剂等优点。常用的超临界流体有C02、NH3、乙燃、乙院、丙稀、丙烧和水等。前处理方法包括提取方法和净化方法两部分。净化方法多采用固相萃取,其中以硅胶[4142]、弗罗里桂土[43]、氧化使用最多。国内外有机地球化学研究中最常用的石油族组份分离方法:用经典的柱色谱分离法将原油和岩石抽提物分离为饱和烃、芳烃、非经和浙青质。我国颁布的石油天然气行业标准《岩石可溶有机物和原油族组分柱层析分析方法》为上部氧化销下部桂胶填充柱[45]。1.2.2测定方法研究土壤中石油类污染物的关键是建立准确、快速、简便的定性定量分析技术。国外非常重视对石油污染土壤的研究,美国环保局针对土壤中石油类有机污染物建立了6种定性定量分析方法。我国目前还没有建立完善的土壤中石油类及其相关物质的环境质量监测标准,我国的科研工作者在具体研宄工作中根据研究要求与实验条件等选择了不同的分析方法。针对石油烃类污染物,目前常采用重量法、红外分光光度法、气相色谱、高效液相色谱、气相色谱-质谱法等方法进行检测。(1)重量法重量法不受油品限制,不需要特殊仪器,且精密度和准确度均比较理想,适合测定高浓度土壤,但损失了沸点低于提取剂的石油组分,不能对石油经的不同组分进行分别测定[47]。(2)红外分光光度法红外光谱分析法是利用物质对红外光(波长为700-2500run)的吸收进行定性、定量及结构分析的方法。红外法测定土壤中的总烃,红外吸收光谱最重要和最广泛的应用是对有机物的定性和结构分析[48]。(3)气相色谱法(GC)气相色谱法(GC)是利用分离组分在固定相和流动相之间分配系数的不同,从色谱柱流出的时间不同,达到物质分离目的的方法。气相色谱法图谱包含保留时间和峰强度两方面信息。气相色谱法依据色谱峰的保留时间定性,依据色谱峰高或峰面积定量。气相色谱法有高的灵敏度和高效的分离能力,可以有效的对化合物定性和定量(4)高效液相色谱法(HPLC)高效液相色谱法(HPLC)是现代分析化学中重要且常用的一种分离分析方法。用HPLC检测的样品要能制成溶液,不需要气化,因此,原则上高沸点,热稳定性差,相对分子量大的有机物一般都可以用高效液相色谱法进行分离、分析。现在高效液相色谱法己在各种领域得到了广泛应用。(5)气相色谱-质谱法(GC-MS)气相色谱法适用于有机物定量分析,对未知物质定性分析有些一定难度。质谱法适用于对未知物质定性分析,但很难将复杂的有机混合物分离。目前气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)把气相色谱仪和质谱仪二者结合起来了,气相色谱仪作为质谱仪的进样和分离系统,质谱仪作为气象色谱仪的检测器,两者各自发挥自己的优点,对于许多无法单独用色谱仪和质谱仪解决的分析问题,GC-MS可发挥作用,已成为一种极其重要的分析手段[55_56]。具有如下优点:①将待测样品通过气相色谱分离后导入质谱检测,省去了样品制备、转移的繁琐过程,满足了质谱分析对样品单一性的要求,避免了样品受污染,能有效控制质谱进样量,减少了过量检测物质对质谱仪器的污染,大大的提高了对混合物的分离、定性、定量分析效率。②质谱法有多种电离方式,可有效电离各种样品分子,质量分析器可以分离所有离子然后检测,适用性范围广。质谱有多种质量分析技术和扫描方式,可以用选择离子模式只检测目标化合物的特征离子,能排除基质和杂质峰的干扰,极大的提高检测灵敏度。