1、前言
        石油类及其产品属低毒物质，浓度高时对人体可以引起不同程度的危害。随着工业化发展的加快，大量的油田开采，地下输油管道的建立，私家车的大量增加，石油类对水资源的影响也越来越大，这也导致国家对石油类污染越来越重视。
        石油类是多种烃的混合物，主要包括链烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃4类。芳香烃中的多环芳烃，虽然含量较少，但是毒性很大，有很强的致癌性[1]。石油类不仅能残留于土壤环境中，对其造成危害，也会对水质造成严重污染。石油类漂浮在水面上，会阻止水体与空气的热交换，从而影响水体的自净作用，威胁到水生生物的生存。石油类被吸收后，不易代谢、降解，能在生物体中富集、残留，并把石油类中的有毒物质带入食物链。石油类气体挥发后可直接通过皮肤、呼吸系统等渠道进入人体，危害人体健康。吸入高浓度的石油类气体，会出现头痛、恶心、呕吐等急性中毒症状，同时伴有呼吸困难、血压下降，严重者甚至死亡。
        由于油是多种成分组成的混合体，一直以来，国际上存在着很多种测油方法。红外分光光度法测油是一种比较成熟的测量方法，也是中国国标方法之一，是现阶段水质石油类检测中最常用的方法。本方法优势在于灵敏度高、适用范围广和测定结果受样品中油品组成影响小的特点。
2、红外分光光度法基本原理
        红外分光光度法是用四氯化碳萃取样品中的油类物质，然后将萃取液用无水硫酸钠吸附，除去动植物油类等极性物质后，测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1（CH2基团中C—H键的伸缩振动）、2960cm-1（CH3基团中C—H键的伸缩振动）和3030 cm-1（芳香烃中C—H键的伸缩振动）谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算，其差值为动植物油类的浓度。
        2.1术语和定义
        2.1.1总油
        指在国标标准规定的条件下，能够被四氯化碳萃取且在波数2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质，包括石油类和动植物油类。
        2.1.2石油类
        指在国标标准规定的条件下，能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。
        2.1.3动植物油类
        指在国标标准规定的条件下，能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。
        用四氯化碳萃取水中的油类物质，测定总萃取物，然后将萃取物用硅酸镁吸附，经脱除动植物油等极性物质，根据国家标准“GB/T 16488—1996”应用红外分光光度法测定水中油类物质和动植物油，在波数 3030 cm-1、2960cm-1、2930 cm-1波长处的振动产生吸收峰的原理，测定水样中的石油类。
3、仪器和试剂
        分析时使用符合国家标准的分析纯化学试剂，实验用水为蒸馏水。
        3.1红外测油仪JDS-109V+
        3.2射流萃取器
        3.3四氯化碳（测油专用）
        3.4硅酸镁
        3.5石油类标准物质（GSB07-1198-2000，批号205940）
4、样品测定
        4.1精密度测定
        仪器建立平台后，将同一水样连续测定7次。结果的相对偏差小于5%，满足实验室要求。结果见表1。
        表1 精密度实验结果
        样品 检测结果mg/L 平均值
        mg/L 最大相对偏差%
        0.1820 0.1808 0.1840 0.1827 0.1812 0.1815 0.1810 0.1819 1.2
        4.2准确度测定
        由于地表水水质石油类3类水标准为0.05mg/L，通常检测所用的石油类标准物质含量偏大，本次实验把石油类标准物质（GSB07-1198-2000，批号205940）配置成2种浓度，标准物质1为该标准物质的原始浓度，标准物质2为稀释100倍后的浓度。用以检测红外测油仪在不同浓度检测时仪器准确度。
        为验证红外测油仪（JDS-109V+）测量的准确度，根据《中华人民共和国水利行业标准水质分析方法》中的（GB/T 16488—1996）标准，测定国家环境保护总局标准样品研究所提供的石油类标准物质（GSB07-1198-2000，批号205940），其结果如下。
        表2 准确度实验结果
        样品 标准值mg/L 检测结果mg/L 平均值mg/L 最大相对误差%
        标准物质1 52.1±2.8 52.2546 52.1052 52.1043 52.1036 52.0972 52.1330 0.3
        标准物质2 0.521±0.028 0.5374 0.5207 0.5075 0.5187 0.5168 0.5202 3.1
        以上实验结果说明，在低浓度样品的检测中，红外测油仪的准确度有所降低，但能够满足实验室水质分析工作的要求。
5、影响测量精度的主要原因
        作者从事水质分析工作多年，通过对石油类长期的检测工作，有一些心得。在日常工作中对一些地表水进行监测时，由于其石油类含量很低，这就要求分析时注意避免操作失误，造成测量结果不准。造成测量结果偏离真值的主要因素有以下3点。
        5.1器皿的清洗
        通过长时间的实际操作，发现在实际检测过程中，器皿的污染会给测定结果带来巨大的影响，它是影响分析结果的最大人为因素。为了保证器皿的清洁同时最大程度减少四氯化碳溶液的使用量，清洗时先用蒸馏水冲洗干净，干燥后用四氯化碳溶液冲洗一遍，这样就可以保证器皿清洁，不会对实验产生影响。
        为了验证器皿是否清洁，可以把最后一次洗涤器皿的四氯化碳置入石英比色皿中，建立空白平台，观察扫描后的峰型，如果没有出现锐锋，说明器皿清洗干净，如果出现锐锋， 则应重新清洗该器皿[2]。
        5.2样品的采集
        石油类采集必须用玻璃瓶，不可以用塑料瓶，以避免石油类挂在瓶壁上。采样时水样瓶一定要深入水面下20～50cm，以避开漂浮在水层表面的油膜[3]。并且严禁用水样冲洗采样瓶，不允许在实验室分装。样品的采集也是影响测量结果不准确的主要原因之一，在样品的采集过程中应该严格遵守采样规程，避免出现人为误差。
        5.3萃取剂的选择
        四氯化碳作为水质石油类检测的萃取剂，对其纯度的要求很高，现在市场有出售测油专用的，如果没有，必须先提纯四氯化碳，使其纯度满足方法要求。常用的提纯方法有酸化法、吸附法、水浴蒸馏法，但这些提纯方法成本高，效率低，并且在提纯过程中还有可能引入其他杂质，先蒸馏四氯化碳，再将蒸馏后的四氯化碳利用活性炭吸附，是精制四氯化碳的好方法[4]。
        5.4分析中注意事项
        射流萃取器在使用时应注意水样的用量，不要超过球形萃取瓶的2/3，以免水样被吸入真空泵，造成仪器损坏。四氯化碳是剧毒，操作时一定要在通风厨中进行，注意安全。为了尽可能减少四氯化碳对环境的污染，应对使用过的四氯化碳进行回收。如果测定的水样中石油类含量很低或没有含量，使用过的四氯化碳可以经过活性炭过滤后回收，回收后的四氯化碳可以通过建立空白平台检测，如果检测没有石油类含量的可以继续使用。由于四氯化碳极易挥发，被人体吸入后有很大伤害，因此，在测定石油类时一定要在通风厨内进行，最好能配备单独的实验室。测定石油类的同时，应避免测定其它有机物，以免造成交叉污染，影响测量准确度。实验室温度过高，四氯化碳易挥发，影响测量结果。实验室温度过低，石油类溶液凝结挂在器皿壁上，使所测结果偏低。因此有条件的实验室最好配备空调，控制实验室温度，提高测定结果的准确度。