UA51113A - Спосіб визначення рівня забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами - Google Patents
Спосіб визначення рівня забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами Download PDFInfo
- Publication number
- UA51113A UA51113A UA2002010143A UA200210143A UA51113A UA 51113 A UA51113 A UA 51113A UA 2002010143 A UA2002010143 A UA 2002010143A UA 200210143 A UA200210143 A UA 200210143A UA 51113 A UA51113 A UA 51113A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- oil
- ground
- samples
- pollution
- soil
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 239000003864 humus Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 36
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 10
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 claims description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 230000004431 optic radiations Effects 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 33
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229950005499 carbon tetrachloride Drugs 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N hexane Substances CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000004856 soil analysis Methods 0.000 description 1
- 239000004016 soil organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Спосіб визначення рівня забруднення ґрунту нафтою і нафтопродуктами включає виготовлення контрольних зразків та виявлення забрудника за спектральними характеристиками і побудову градуювальних (каліброваних) графіків. Виготовляють зразки різних генетичних типів, із вмістом гумусу від 1 до 5% та розподіляють їх на дві групи за періодами деградації вуглеводнів (до 1 та 1-12 місяців), досліджують вміст забрудника у інфрачервоній частині спектра при довжині хвилі 2-50 мм-1 та будують калібровані графіки рівня забруднення ґрунту у визначені періоди, а одержані дані використовують для порівняння з ґрунтами, які обстежують.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до способів визначення ступеню забруднення грунту екзогенними речовинами, зокрема 2 нафтою та нафтопродуктами (дизельне пальне, керосин, мазут та інші) та може знайти застосування у прикладній екології.
Відомий метод визначення вмісту нафти і нафтопродуктів (вуглеводнів) у грунті шляхом гарячої або холодної екстракції органічними розчинниками (п-гексан, тетрахлорметан) (1). Вихід вуглеводнів з грунту при цьому є складною функцією та залежить від цілого ряду параметрів, а саме вологості зразка, температурного режиму 70 екстракції, природного вмісту гумусоподібних речовин, які розчиняються неполярними екстрагентами. Як свідчать експериментальні дані, фоновий вміст таких речовин у незабруднених грунтах становить 70-200мг/кг (2). Сумарна помилка екстракційного методу становить близько 2095 ЗІ.
Недоліками цього методу є довготривалість, дороговартісність і шкідливість для здоров'я аналітиків. Все це обумовлює непридатність екстракційного визначення нафти у грунті для експрес-аналізу при обстеженні 72 великих площ земель.
Найбільш близьким аналогом по технічній суті та досягаемому результату є спосіб визначення ступеню сумарного забруднення темнозабарвленими нафтопродуктами |4), згідно якого вміст забрудника визначають за величиною спектрального коефіцієнта відбиття на довжині хвилі 7бОнм на градуїровочному графіку. Останній створюється за контрольними зразками, які одержують шляхом змішування відповідного нафтопродукту із зразками чистого грунту, відібраними на тій місцевості, де відбулось забруднення.
Основним недоліком цього методу є низька характеристичність спектру у видимій області, що не дозволяє розрізняти темнозабарвлені вуглеводні нафти від органічних речовин грунту (гумус). Наслідком цього є небхідність створення такої ж кількості градуїровочних графіків, скільки різних грунтів буде досліджуватись, що робить практично неможливою оцінку ступеню забруднення при відсутності незабрудненого аналогу (наприклад, обстеження по трасі нафтопроводу), або в умовах строкатості грунтового покриву. «
В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу визначення рівня забруднення грунту нафтою та нафтопродуктами (темнозабарвленими вуглеводнями) та шляхом вибору для аналізу грунту оптимально інформативної частини спектру (або спектрального коефіцієнту відбиття) та довжини хвилі, забезпечити можливість підвищення селективності способу, тобто ідентифікації різних темнозабарвлених речовин, о наприклад, вуглеводнів нафти, органічних речовин тощо. «--
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомому способі, який містить виготовлення контрольних зразків та виявлення забруднику за спектральними характеристиками і побудову градуїровочних -- (каліброваних) графіків, у відповідності до винаходу виготовляють зразки різних генетичних типів, із вмістом «-- гумусу від 1 до 595 та розподіляють їх на дві групи за періодами деградації вуглеводнів (до 1 та 1-12 місяців), досліджують вміст забрудника у інфрачервоній частині спектру при довжині хвилі 2-Бомм" та будують о калібровані графіки рівня забруднення грунту у визначені періоди, а одержані дані використовують для порівняння з грунтами, які обстежують.
Запропонований спосіб здійснюється таким чином. « дю 1.Калібровочний графік будується на зразках грунтів різних генетичних типів піщаного, супіщаного, -о суглинкового і глинистого гранулометричного складу із вмістом гумусу від 1 до 5905. с 2.Зразки зазначених грунтів у повітряно-сухому стані штучно забруднюються нафтою або відповідним :з» нафтопродуктом у кількості від 0,2 до 2095, витримуються у закритих бюксах протягом 3-7 діб, розтираються у агатових ступках та просіваються крізь сито з діаметром отворів 1 мм. На одержаних таким чином стандартних зразках будується калібровочний графік на інфрачервоному аналізаторі (інфралайзері) для визначення ступеня сл 395 забруднення протягом першого періоду деградації вуглеводнів (до 1 місяця з моменту надходження на поверхню грунту). - З. Після цього одержані зразки витримують у відкритому стані протягом 2-3 місяців і використовують для -з побудови другого калібровочного графіка для визначення ступеня забруднення протягом другого періоду деградації вуглеводнів у грунті (1-12 місяців). | й що - 4. Зразки забрудненого грунту висушують до повітряно-сухого стану, розтирають у агатовій ступці й со просівають крізь сито з діаметром отворів 1 мм. У відповідності з часом, що минув з моменту забруднення грунту, вимірювання вмісту нафти та нафтопродуктів проводиться за першим або другим з перелічених графіків. 5.Запропонований спосіб дає можливість визначити забруднення нафтою в інтервалі 107-2х10?мг/кг грунту вв З точністю до 2095 за умови природного вмісту гумусу в досліджуваному зразку до 2,595. У інших випадках або при відсутності відомостей про вміст гумусу в грунті, запропонований спосіб дозволяє визначити рівні
Р» забруднення: низький (до 2х10 мг/кг), середній (2х107-109мг/кг) або високий (понад 10?мг/кг). Така напівкількісна оцінка є достатньою для визначення обсягів забруднення земель при аварійних розливах нафти, дозволяє прийняти рішення про застосування відповідної технології детоксикації й створює передумови для 60 безконтактного дистанційного моніторингу грунтів на об'єктах нафтогазопромислового комплексу.
Приклад 1. Визначення вмісту нафти у забруднених грунтах з різним вмістом гумусу.
На відміну від прототипу, запропонований спосіб дає можливість діагностувати нафтове забруднення грунту незалежно від вмісту в останньому органічної речовини. Експериментальна перевірка цього була проведена на зразках грунтів, одібраних вздовж траси нафтопроводу Одеса-Броди у Львівській області, природний вміст 65 Гумусу в яких становив від 1,4 до 4,995. Грунти були штучно забруднені нафтою у кількості 1, 5 і 1095 за масою.
За два тижня після цього у забруднених грунтових зразках був визначений вміст нафти за способом-прототипом
(калібровочний графік побудований на чорноземі опідзоленому) і запропонованим способом. ; 48 3542 52 47 то то 48 б 019 оо п/о 10 154 145152 1 55 та | тв 54 о о о по по 0 (о)
Ва 88 93 100 89 107 101 1092 Ва 41 |31 149 | 41144 (45 | 30 (08 15 ! 10189 1131 141 164 128 152 154 188 189 178 8598 19785 1015959 | 59
Результати експерименту зведені в таблицю 1, де вміст нафти в штучно забруднених грунтах, визначений за прототипом (чисельник) та запропонованим методом (знаменник), свідчать, що розроблений нами спосіб дозволяє чітко виявити забруднення грунту нафтою при масовій частці останньої більше за 196.
Слід відзначити, що точність визначення запропонованим способом суттєво погіршувалась у грунтах з вмістом гумусу понад 495.
Приклад 2. Необхідність часової диференціації калібровочних графіків. «
Чорнозем опідзолений був забруднений нафтою у кількості від 0,25 до 1095. Визначення вмісту нафти у грунті запропонованим способом проводилось через 11 місяців після цього за калібровкою, що відповідала першому і другому етапам біодеградації нафти. Результати експерименту, наведені на рис.1, доводять необхідність витримування відповідного терміну перебування нафти в грунтових зразках калібровочного графіку. Калібровка со інфрачервоного аналізатора на зразках із "свіжим" штучним забрудненням нафтою або нафтопродуктами може призвести до вибору в якості оціночного показника вмісту летучих легких вуглеводнів. Внаслідок цього по мірі - випаровування останніх буде погіршуватися і точність вимірювання. Калібровка, проведена на зразках, що були ч-- витримані відкритими протягом 1,5 місяця після забруднення нафтою, дозволила одержати задовільні результати вимірювання через 3, 6, 9 і 12 місяців, з варіабельністю ознаки в межах 2095 (рисунок 2). --
Проведені дослідження підтверджують доцільність і ефективність нових прийомів, які складають основу юю винаходу, а саме: вимірювання в інфрачервоній частині спектру, застосування для цього інфрачервоних аналізаторів з автоматичним пошуком характеристичної гумусу і гранскладом, диференціація калібровочних графіків за часом. «
Перевага запропонованого способу визначення рівня забруднення грунту над існуючим прототипом : можливість відрізняти нафтові вуглеводні від гумусових речовин, зменшення витрат часу на аналіз, - с непотрібність у контрольних (незабруднених) зразках грунту. Як свідчать наведені результати, спосіб-прототип а взагалі є непридатним для оцінки ступеню забруднення нафтою при відсутності окремої шкали для кожного "» грунту. 1. Аттозомама.М., ОпомО.5., ВоспагпікомаЕ.А. Ехігасіоп ої оїЇ Нудгосагропв от роїІшей воїЇв оп топіюгіпуд ригрозевз // Іпіег.Огу. взиИиреї. вом. ехіг. сопі., Могопеі, Кизвіа, Зері, 22-25, 1992 - Могопегі, 1 1992. - Р.246--247. - 2. ЗрнестоваЛ.С., ВозженниковавВ.иИ., ТарасоваЛ.А. Влияние влажности образца и температурь! зкстракции на извлечение нефтепродуктов из почв. // Загрязнение атмосферь и почвьі. Трудьі! ИЗМ, вьп. 9(82). - М, 1978. - -60.96-99, шу 20 З. Груздкова Р.А. Спектрофотометрическое определение нефтепродуктов в пробах почвьі. // Гигиена и санитария. - 1993. Мо3. - С.73-74. (45) 4. Михайловай.А., АпполоновасС.А., ГолодяевГ.П. Способ определения степени суммарного загрязнения темноокрашенньми нефтепродуктами. А.с. 1693480 СССР, МКИБ5 Об 01 Мо21/35 Мо4698684/25. Заявл. 15.05.89.
Опубл. 23.11.91. Вюл. Мо43; в.
Claims (1)
- Формула винаходу Спосіб визначення рівня забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами, який включає виготовлення бо контрольних зразків та виявлення забрудника за спектральними характеристиками і побудову градуювальних (каліброваних) графіків, який відрізняється тим, що виготовляють зразки різних генетичних типів, із вмістом гумусу від 1 до 595 та розподіляють їх на дві групи за періодами деградації вуглеводнів (до 1 та 1-12 місяців), досліджують вміст забрудника у інфрачервоній частині спектра при довжині хвилі 2-50 мм"! та будують калібровані графіки рівня забруднення грунту у визначені періоди, а одержані дані використовують для 65 порівняння з грунтами, які обстежують.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002010143A UA51113A (uk) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Спосіб визначення рівня забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002010143A UA51113A (uk) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Спосіб визначення рівня забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA51113A true UA51113A (uk) | 2002-11-15 |
Family
ID=74246421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2002010143A UA51113A (uk) | 2002-01-03 | 2002-01-03 | Спосіб визначення рівня забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA51113A (uk) |
-
2002
- 2002-01-03 UA UA2002010143A patent/UA51113A/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wolseley et al. | Detecting changes in epiphytic lichen communities at sites affected by atmospheric ammonia from agricultural sources | |
| Cécillon et al. | Assessment and monitoring of soil quality using near‐infrared reflectance spectroscopy (NIRS) | |
| Prieto et al. | Biofilm quantification on stone surfaces: comparison of various methods | |
| Gombert et al. | Correlation between the nitrogen concentration of two epiphytic lichens and the traffic density in an urban area | |
| Salgado‐Luarte et al. | Trade‐off between plant resistance and tolerance to herbivory: Mechanical defenses outweigh chemical defenses | |
| Bol et al. | The influence of soil processes on carbon isotope distribution and turnover in the British uplands | |
| Forster et al. | Modelling the effects of chlorophyll fluorescence from subsurface layers on photosynthetic efficiency measurements in microphytobenthic algae | |
| Poličnik et al. | Monitoring air quality with lichens: A comparison between mapping in forest sites and in open areas | |
| Casale et al. | NIR spectroscopy as a tool for discriminating between lichens exposed to air pollution | |
| Carrasco-Letelier et al. | Preliminary study of prairies forested with Eucalyptus sp. at the northwestern Uruguayan soils | |
| Mafusire et al. | Submicrometer aerosols and excess CO as tracers for biomass burning air mass transport over southern Africa | |
| Garty et al. | The Effect of Air Pollution on the Integrity of Chlorophyll, Spectral Reflectance Response, and on Concentrations of Nickel, Vanadium, and Sulfur in the LichenRamalina duriaei (De Not.) Bagl. | |
| Uprety et al. | Technologies for green house gas assessment in crop studies | |
| Lalley et al. | The influence of multi‐scale environmental variables on the distribution of terricolous lichens in a fog desert | |
| Pandi et al. | Spatiotemporal variability in the optical characteristics of dissolved organic matter in the coastal Bay of Bengal | |
| Wood et al. | Relation between selected water-quality variables and lake level in Upper Klamath and Agency Lakes, Oregon | |
| VILSHOLM et al. | Biomonitoring with lichens on twigs | |
| UA51113A (uk) | Спосіб визначення рівня забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами | |
| Pakeman et al. | Plants as biomonitors of atmospheric pollution: their potential for use in pollution regulation | |
| Bai et al. | Seasonal variations in whole–ecosystem BVOC emissions and ozone fluxes from a tropical rubber tree plantation in China | |
| Nitzu | Scree habitat as ecological refuge: a case study on the Carpathian endemic species Platynus glacialis and Pterostichus pilosus wellensii (Coleoptera, Carabidae) in their first case of cooccurrence in the rock debris | |
| Kern et al. | Degraded temperature sensitivity of a stone pine chronology explained by dendrochemical evidences | |
| Liu et al. | Asynchronous changes in trophic status of a lake and its watershed inferred from sedimentary diatoms of different habitats | |
| Khiem et al. | Investigation of airborne trace element pollution in Hai Phong city (Vietnam) using Barbula Indica moss and neutron activation analysis | |
| Wang | Remote sensing-based study on the temporal variations in Chlorophyll-a concentration after Confo oil spill in Bohai Sea |