废水石油类测定方法：紫外荧光法的原理与在线监测实践

石油类污染物是水环境中最具破坏力的化学污染物之一。全球每年有数百至上千吨石油类物质通过船舶泄漏、工业排放、港口作业、管道破损等途径进入水体，成为仅次于重金属的第二大水污染源，尤其在海洋环境中危害突出。

水中石油类存在形式多样，包括漂浮油、分散油、乳化油、溶解油以及吸附于悬浮颗粒表面的油-固复合物。这些不同形态的油对水体产生多重影响：漂浮油膜阻断大气与水面的氧气交换；分散及乳化油被微生物氧化分解时大量消耗溶解氧，导致水体缺氧黑臭；油类附着鱼鳃造成窒息，产卵期鱼苗畸形率大幅上升；长期污染还破坏水体自净能力，威胁整个水生生态系统。

正因如此，准确测定水中石油类含量成为环境监测的核心任务之一。然而，由于石油类成分复杂（烷烃、芳烃、环烷烃等混合物），不同来源、不同行业废水组分差异巨大，缺乏统一标准物质，传统测定方法往往面临萃取效率低、干扰多、操作繁琐等问题。

近年来，紫外荧光法以其高灵敏度、无需复杂前处理、响应快速等特点，在在线监测领域脱颖而出，成为解决这一难题的有效技术路径。

水中石油类的存在形式与环境危害

• 漂浮油：以油膜形式覆盖水面，厚度从几微米到几毫米不等，严重阻碍氧气扩散。

• 分散油：以微小油滴悬浮于水体中，易被微生物降解但耗氧剧烈。

• 乳化油：油-水形成稳定乳状液，难以自然分离，长期存在。

• 溶解油：少量芳烃等组分真正溶解于水中，毒性较强。

• 油-固复合物：油吸附于悬浮颗粒表面，随颗粒沉降或迁移。

这些形态的石油类共同作用，导致水体透明度下降、光合作用减弱、生物多样性降低。尤其在近海养殖区、河口生态敏感区，一旦发生泄漏，短期内可造成大面积鱼虾贝类死亡，长期则引发食物链累积毒性。

紫外荧光法测定石油类的核心原理

紫外荧光法基于石油类中多环芳烃（PAHs）等芳香族化合物的荧光特性。

当水样中的油分子受到特定波长紫外光（通常220-400 nm）照射时，分子内电子从基态跃迁至激发态。随后，激发态电子快速返回基态，释放出波长更长的荧光（Stokes位移）。荧光强度与油中芳烃浓度呈正比关系。

在实际仪器中：

1. 紫外光源发出平行光束，经激发滤光片精确控制波长，照射至流动比色池或探头敏感区内的水样。

2. 水样中芳烃吸收能量产生荧光。

3. 荧光经发射滤光片（选择特定接收波段，如300-400 nm）过滤后，被高灵敏度光电倍增管或光电二极管接收。

4. 系统通过精密滤光系统消除瑞利散射、拉曼散射等干扰，确保荧光信号与油浓度的线性关系。

该方法对矿物油中的芳烃组分响应极灵敏，可轻松达到ppb（μg/L）级检测下限。

紫外荧光法相较传统方法的显著优势

• 无需萃取前处理：传统方法需使用四氯化碳或正己烷萃取，耗时长、溶剂消耗大、二次污染风险高；荧光法直接测量原水。

• 浊度与水处理剂干扰小：精确滤光系统有效抑制散射光影响，多数絮凝剂、消泡剂不产生显著背景荧光。

• 响应速度快：从光激发到信号输出通常在秒级，适合连续在线监测。

• 灵敏度高：可检测ppb级低浓度石油类，适用于清洁海水、近岸水体及早期泄漏预警。

• 环保无耗材：无需化学试剂，运行成本低，符合绿色监测要求。

这些特性使紫外荧光法特别适合工业园区排口、炼化企业、港口码头、船舶洗舱水、海洋平台等场景的实时监测。

Nexisense Y517-A水中油（多环芳烃）传感器：可靠的在线解决方案

• 测量范围宽，线性关系良好，适用于从清洁海水到工业废水的多种水质。

• 响应时间短，支持实时数据输出。

• 探头采用高耐腐蚀材料，IP68防护等级，适合长期浸没使用。

• RS485数字接口，标准MODBUS协议，便于接入PLC、SCADA或云平台，实现远程数据传输与异常报警。

• 无需添加任何化学药剂，运行过程零二次污染。

• 维护周期长，校准简单，显著降低运维负担。

在实际应用中，Y517-A可部署于污水处理站出水口、工业冷却循环水系统、港口接收水、海洋环境监测浮标等位置，为石油类泄漏提供及时预警，为环境合规管理提供可靠数据支撑。

常见问题解答（FAQ）

紫外荧光法测得的石油类与国标红外法结果是否一致？
两者针对的石油类组分侧重点不同（荧光法主要响应芳烃，红外法响应C-H键），在矿物油为主的废水中相关性良好，可作为互补方法使用。

浊度高的废水会影响测量准确性吗？
Y517-A通过精密滤光系统有效抑制散射干扰，在中等浊度（<200 NTU）水体中仍保持较高准确度，极高浊度建议加装预过滤。

传感器是否受水处理剂干扰？
多数常规水处理剂（如PAM、PAC）不产生显著荧光背景，实际应用中干扰可忽略；特殊药剂建议现场验证。

测量下限能达到多少？
对典型矿物油可达ppb级（1-10 μg/L），具体取决于油种芳烃含量。

如何进行现场校准？
使用已知浓度的标准油溶液或零水进行两点校准，操作简单，通常每月一次即可。

结语：精准监测，守护水体免受石油侵害

石油类污染对水生态系统的破坏具有持久性和隐蔽性，早期发现、快速响应是减轻危害的关键。紫外荧光法以其高灵敏度、无前处理、实时在线等独特优势，为这一领域提供了高效的技术手段。

Nexisense Y517-A水中油传感器将先进荧光技术转化为稳定可靠的产品，帮助企业、监测机构和环保部门实现对石油类污染物的连续跟踪与精准管控。在水环境保护要求日益严格的今天，选择科学、环保的监测工具，不仅是合规需要，更是责任担当。让我们以更精准的数据，共同维护水体的清洁与健康。