Виявлення нафтопродуктів і жирів у стічних водах: надійна техніка від світових виробників

В екологічному моніторингу важливе місце посідає контроль стічних вод. Їх стан має значний вплив на навколишнє середовище, а чистота є критичним чинником для якості питної води та здоров’я людей.

Потрапляти в стічні води і спричиняти проблеми для довкілля можуть різні речовини, і серед найпоширеніших забруднювачів – нафтопродукти й жири. Від них утворюються плівки на поверхні води, що блокує надходження кисню та шкодить водним організмам і біорізноманіттю.

Як найкраще визначати наявність і кількість забруднювачів у стічних водах, розглянемо в статті.

Звідки забруднювачі потрапляють у водні джерела

Нафтопродукти – це суміші вуглеводнів та індивідуальні хімічні сполуки, які є похідними нафти й нафтових газів. Вони містяться в багатьох речовинах, від бензину до моторної оливи. Жири ж зазвичай походять із харчових продуктів, переважно кулінарних олій та жиру. Поява цих речовин у стічних водах означає забруднення джерел питної води, а також велику шкоду водним мешканцям.

Крім негативного впливу на довкілля, нафтопродукти й жири становлять серйозну проблему для житлової та промислової інфраструктури, адже ці речовини не розчиняються в стічних водах, а переносяться в емульгованому стані або як суміш з іншими компонентами водного потоку. Потрапивши в систему, жирні забруднювачі осідають у зонах, де швидкість потоку зменшується: у місцях звуження або на вигинах і з’єднаннях трубопроводу. Такі відкладення поступово накопичуються, утворюючи корки в системі, і зрештою настає повне закоркування трубопроводу.

Методи аналізу стічних вод і відповідне обладнання

Розберемо найвідоміші методи визначення нафтопродуктів і жирів у стічних водах.

Гравіметричний метод

Найбільш поширений метод вимірювання масової концентрації нафтопродуктів чи жирів у поверхневих, підземних та зворотних водах ґрунтується на екстрагуванні з проби води органічних речовин спеціальним розчинником, випарюванні й гравіметричному вимірюванні маси залишку.

Методики, що регулюють ці випробування:

• MBB № 081/12-0645-09 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації нафтопродуктів гравіметричним методом»
• МВВ № 081/12-0646-09 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації жирів та масел гравіметричним методом»
• EPA Method 1664 n-Hexane Extractable Material (HEM; Oil and Grease) and Silica Gel Treated n-Hexane Extractable Material (SGT-HEM; Non-polar Material) by Extraction and Gravimetry

Тестування за гравіметричним методом здійснюється досить довго, бо залежно від очікуваного об’єму забруднювальних речовин об’єм проби становить від 2 до 6 л.

Для простішого визначення нафтопродуктів і жирів у воді компанія Velp Scientifica розробила методику зручної автоматичної екстракції за допомогою екстрактора SER 158. Прилад запускає процес екстракції без участі лаборанта, а час випробування з ним менший у 2–3 рази.

Інфрачервона спектрометрія

За цим методом вимірюється поглинання інфрачервоного випромінювання органічними сполуками після їх екстракції з проби.

Методики, що регулюють випробування:

• МВВ № 081/12-0877-13 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації нафтопродуктів методом інфрачервоної спектрофотометрії»
• МВВ № 081/12-0875-13 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації жирів методом інфрачервоної спектрофотометрії»
• ASTM D8193-18 Standard Test Method for Total Oil and Grease (TOG) and Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) in Water and Wastewater with Solvent Extraction Using Non-Dispersive Mid-IR Transmission Spectroscopy

Для визначення нафтопродуктів за допомогою ІЧ-спектрометрії оптимальним рішенням є портативний тестер ERACHECK X. Прилад простий у користуванні, і вже за 5 хвилин ви маєте готовий результат. ERACHECK X дає змогу вимірювати загальний вміст олій та мастил (total oil and grease, TOG), загальний вміст нафтових вуглеводнів (total petroleum hydrocarbon, TPH) і вміст жирів, олій та мастил (fats, oils and grease, FOG) у воді з точністю до ppm. Цей тестер компактний і має міцний корпус, що робить його ідеальним рішенням для досліджень у польових умовах фахівцями, що контролюють рівень забруднення стічних вод.

Метод газової хроматографії

Газова хроматографія – чемпіон з ефективності серед методів визначення нафтопродуктів у стічних водах. Вона допомагає не лише ідентифікувати компоненти, а й точно виміряти їх концентрацію в складних зразках.

Метод підходить для поверхневих вод, стічних вод і вод з очисних споруд, за ним можна визначати вуглеводневий індекс нафти в концентраціях вищих за 0,1 мг/л. ГХ не застосовується для кількісного визначення вмісту летких мінеральних нафтопродуктів, проте на основі структури піків газової хроматограми можна отримати певну якісну інформацію про склад забруднення мінеральними нафтопродуктами.

Методику, що регламентує ці випробування, викладено в ДСТУ ISO 9377-2:2015 «Якість води. Визначення нафтопродуктів у воді. Частина 2. Метод рідинної екстракції та газової хроматографії».

Унікальний інструмент для визначення нафтопродуктів методом газової хроматографії – це випробувальний комплекс на базі газового хроматографа Chrozen GC від YoungIn Chromass. Він гарантує надійний моніторинг об’єктів навколишнього середовища.

Сучасні пристрої для найточніших результатів

Точність у тестуванні вмісту жиру й нафтопродуктів у стічних водах надзвичайно важлива, адже від цього залежать рішення щодо методів очищення й запобігання забрудненню джерел води. На жаль, багато факторів можуть спотворювати результати. Іноді речовини вступають у реакцію з матеріалами для аналізів, крім того, впливати на вимірювання можуть параметри навколишнього середовища, як-от температура й рівень рН.

Для ефективного очищення й захисту водних ресурсів потрібні якомога точніші результати дослідження стічних вод. Для визначення рівня жирів і нафтопродуктів важливий ретельний підхід, адже навіть незначні похибки можуть позначитися на остаточному рішенні щодо методів очищення. Завдяки сучасним методикам тестування та новітньому обладнанню від партнерів ХЛР ви зможете мінімізувати помилки й отримувати надійні результати, які стануть основою для виважених рішень у сфері водоочищення й охорони довкілля.