水中微量油污染在线检测技术与实验研究

摘要

石油的开采和运输过程中时常伴随着石油的泄漏和污染,石油污染问题日益严重,已经引起了人们的高度关注。水中油类污染会破坏水体的生态平衡,导致水生物死亡,渔业生产受损,珍惜物种灭绝,危害人类的身体健康,同时也会对各国政府和人民造成巨大的经济损失。因此,快速实时在线测定水中油类污染物的含量及来源,对于水环境监测管理及污染物的防治具有重要的意义。
　　水中油的检测技术以红外分光光度法、紫外荧光法和气相色谱法为主,水中油类物质的组分会对检测结果产生较大的影响,在被测样品中油类物质组分未知的情况下,仪器的校准较为困难,且检测方法操作复杂,难以满足水中油在线检测的要求。本文在分析总结国内外水中油检测方法发展现状的基础上,针对目前水中油检测技术的局限性,提出了基于近红外散射法的水中微量油污染在线检测技术,并开展了一系列实验研究。
　　本文提出了一种新型的水中油类物质含量的在线检测方法,创造性地将颗粒光散射技术引入到水中含油量的在线分析领域,开展了近红外散射法测定水中微量油在线检测技术的探索性实验和理论研究,论述了近红外光散射法用于水中微量油在线检测的可行性。
　　其次,设计了水中微量油在线检测系统,系统采用近红外光散射法实时在线检测水中微量油的含量,系统体积小,无需化学试剂,操作简单,可快速实时原位检测水中油类污染物的含量,实现了水中油检测技术的绿色化、便捷化、实时原位在线和自动化。
　　最后,实验研究了油滴颗粒在空间中的光散射分布,建立了散射信号与含油量之间的相关关系。通过与国家标准方法的对比实验研究,验证了检测系统的准确性。通过模拟实际环境中不同干扰因素对散射法测量结果的影响,得到了稳定可靠的实验数据。
　　本文研究的基于近红外散射法的水中微量油污染在线检测技术,测量结果与红外分光光度法测定的结果一致,相关系数R2>0.98,具有快速、无污染、抗干扰能力强的优点,可用于海洋、河流等水体中油类污染的在线检测。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2水中油检测技术

1.3国内外研究现状

1.4本文主要工作内容

第二章 水中油在线检测原理

2.1油类物质在水中的变化过程及存在形式

2.2油水乳化液颗粒的粒径分布

2.3光散射理论分析

2.4本文研究的主要方法

第三章 水中油在线检测系统

3.1光电检测系统

3.2主控系统

3.3仪器软件系统

3.4小结

第四章 实验研究

4.1样品的配制

4.2散射光测量法与红外分光光度法的对比实验

4.3干扰物对测量结果的影响

4.4仪器稳定性实验及现场实验

4.5小结

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2不足及展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢