Нафтопродукти й жири у стічних водах: сучасні виклики та надійні рішення
Чистота стічних вод має значний вплив на навколишнє середовище і є критичним фактором для збереження якості питної води та здоров’я людей. До численних забруднювачів, що можуть потрапити в стічні води і спричинити великі проблеми для довкілля, належать нафтопродукти й жири. Утворюючи плівки на поверхні води, такі забруднення перешкоджають надходженню кисню та негативно впливають на водні організми й біорізноманіття. Тож як дізнатися, чи містяться забруднювачі у стічних водах, і в якій кількості? Розбираємося у статті.
Що таке нафтопродукти й жири?
Нафтопродукти – це речовини, які є похідними нафти. Вони містяться в усьому, від бензину до моторної оливи. З іншого боку, жири зазвичай походять із харчових продуктів, таких як кулінарні олії та жири. Потрапляння цих речовин у стічні води може спричинити забруднення джерел питної води, а також завдати шкоди водним мешканцям.
Окрім негативного впливу на навколишнє середовище, нафтопродукти й жири можуть бути надзвичайно проблемними для житлової та промислової інфраструктури, що пов’язано з тим, як ці речовини поводяться у стічних водах. Вони не розчиняються у стічній воді, а переносяться в емульгованому стані або просто як суміш з іншими компонентами водного потоку. Після потрапляння в систему ці речовини осідають на ділянках, де швидкість потоку зменшується, наприклад, у місцях звуження або на вигинах і з’єднаннях трубопроводу. Із часом такі відкладення накопичуються, утворюючи закупорки в системі, що зрештою призводить до повного закупорювання трубопроводу.
Як тестувати?
Розберемо декілька популярних методів визначення цих речовин у стічних водах.
Гравіметричний метод
Він є найбільш поширеним для визначення нафтопродуктів і жирів. 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.
Методи, що регламентують 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 1664 n-Hexane Extractable Material by Extraction and Gravimetry
Гравіметричний метод доволі тривалий у виконанні, адже залежно від очікуваного обсягу забруднювальних речовин об’єм проби становить від 2 до 6 л.
Щоби спростити визначення нафтопродуктів і жирів у воді, компанія Velp Scientifica розробила методику зручної автоматичної екстракції за допомогою екстрактора SER 158.
Прилад виконує процес екстракції без втручання лаборанта й може скоротити час випробування в 2–3 рази.
Інфрачервона спектрометрія
Цей метод базується на визначенні нафтопродуктів таким способом, як вимірювання поглинання інфрачервоного випромінювання органічними сполуками після їх екстракції з проби.
Методи, що регламентують ці 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
Оптимальне рішення для визначенні нафтопродуктів за допомогою ІЧ-спектрометрії – портативний тестер ERACHECK X. Прилад простий у використанні й видає готовий результат усього через 5 хвилин. ERACHECK X дає змогу вимірювати TOG, TPH і FOG у воді з точністю до ppm. Міцна конструкція та компактні розміри роблять цей тестер ідеальним рішенням для використання в польових умовах фахівцями, що контролюють рівень забруднення стічних вод.
Метод газової хроматографії
Газова хроматографія є одним із найточніших та найефективніших методів для визначення нафтопродуктів у стічних водах. Цей метод дає змогу не тільки ідентифікувати компоненти, але й точно виміряти їх концентрацію в складних зразках.
Метод підходить для поверхневих вод, стічних вод і вод з очисних споруд, завдяки йому можна визначати вуглеводневий індекс нафти в концентраціях вищих за 0,1 мг/л. Метод не застосовується для кількісного визначення вмісту летких мінеральних нафтопродуктів. Однак на основі структури піків газової хроматограми можна отримати певну якісну інформацію про склад забруднення мінеральними нафтопродуктами.
Метод, що регламентує ці випробування: ДСТУ ISO 9377-2:2015 «Якість води. Визначення нафтопродуктів у воді. Частина 2. Метод рідинної екстракції та газової хроматографії»
Для визначення нафтопродуктів методом газової хроматографії незамінним інструментом стане випробувальний комплекс на базі газового хроматографа Chrozen GC від YoungIn Chromass. Обладнання забезпечить точний і надійний моніторинг об’єктів навколишнього середовища.
Точність тестування й поширені причини похибок у результатах
Отримання точних результатів під час тестування вмісту жиру й нафтопродуктів у стічних водах має вирішальне значення, адже від цього залежить ухвалення обґрунтованих рішень щодо методів очищення й запобігання забрудненню джерел води.
Однак тестування стічних вод часто супроводжується факторами, що можуть впливати на точність результатів. Іноді речовини можуть вступати в реакцію з матеріалами для тестування, що призводить до хибних результатів. Крім того, впливати на точність вимірювання можуть і такі фактори навколишнього середовища, як температура й рівень рН.
Для ефективного очищення та захисту водних ресурсів надзвичайно важливо отримувати точні результати аналізу стічних вод. Визначення рівня жирів і нафтопродуктів потребує ретельного підходу, оскільки навіть незначні похибки можуть вплинути на рішення щодо методів очищення. Сучасні методи тестування та новітнє обладнання дають змогу мінімізувати помилки, забезпечуючи надійні результати, що є основою для правильних рішень у сфері водоочищення й охорони довкілля.
