一、先厘清一個前提:你測的到底是"什么油"
很多人上來就問"哪款測油儀好",卻沒想清楚自己要報出的是哪個指標。這不是摳字眼——HJ 637-2018 里三個術語的定義,直接決定了你該買什么儀器、走什么流程:
- 油類:在 pH≤2 條件下,能被四氯乙烯萃取、且在 2930、2960、3030 cm?¹ 三處有特征吸收的物質總和
- 石油類:能被萃取、但不被硅酸鎂吸附的部分
- 動植物油類:能被萃取、且被硅酸鎂吸附的極性物質
三者關系是:油類 = 石油類 + 動植物油類。
這個區分在實務中極關鍵。餐飲廢水、生活污水、食品加工廢水里動植物油占比很高,環保考核往往同時要這兩個數,只有紅外法能通過"吸附前后差值"把兩者拆開。而地表水、地下水、海水監測通常只報"石油類",因為動植物油在這類水體中本底極低,紫外法的天然選擇性反而成了優勢。
所以選型第一步不是看參數表,而是先回答:我要報的指標是石油類、動植物油,還是兩者都要?水樣是清潔地表水還是工業廢水?
二、四條技術路線,本質上是四種"看油的方式"
1. 紅外分光光度法(HJ 637-2018)——污水領域的仲裁方法
原理:油類分子里的 C—H 鍵在紅外區有特征振動吸收。標準選取三個波數:
| 波數 | 對應基團 | 含義 |
| 2930 cm?¹ | —CH? 中 C—H 伸縮振動 | 亞甲基,鏈狀烴主體 |
| 2960 cm?¹ | —CH? 中 C—H 伸縮振動 | 甲基,支化程度 |
| 3030 cm?¹ | 芳香環 C—H 伸縮振動 | 芳烴含量 |
儀器測出 A????、A????、A???? 后,按校正公式計算:
$$C = X \cdot A_ + Y \cdot A_ + Z \cdot (A_ - A_/F)$$
X、Y、Z、F 是用正十六烷、異辛烷、苯三種標準物質標定出來的校正系數。這套三波數校正正是紅外法的核心價值——不同產地、不同餾分的油品,其 CH?/CH?/芳烴比例差異很大,單波長測量會系統性偏差,三波數校正則把這種"油品依賴性"大幅壓掉。這是它能成為仲裁方法的根本原因。
方法參數:取樣 500 mL、萃取液 50 mL、4 cm 石英比色皿時,檢出限 0.06 mg/L,測定下限 0.24 mg/L,適用于工業廢水和生活污水。
流程:酸化至 pH≤2 → 四氯乙烯萃取 → 無水硫酸鈉脫水 → 測油類 → 硅酸鎂吸附 → 測石油類 → 差值算動植物油。
優點:不受油品來源影響、可區分石油類與動植物油、結果具有法律效力。
缺點:需要萃取、試劑有毒(四氯乙烯)、廢液需專業處置、操作步驟長。
2. 紫外分光光度法(HJ 970-2018)——清潔水體的低濃度方案
原理:石油類中的共軛雙鍵和芳香環在紫外區有特征吸收,于 225 nm? 測定吸光度,符合朗伯-比爾定律。萃取劑用正己烷,經無水硫酸鈉脫水、硅酸鎂吸附后測定。
方法參數:取樣 500 mL、萃取液 25 mL、2 cm 石英比色皿時,檢出限 0.01 mg/L,測定下限 0.04 mg/L,適用于地表水、地下水和海水。
這里有個值得說清楚的歷史背景。2018 版 HJ 637 把萃取劑從四氯化碳換成了四氯乙烯——這是履行《蒙特利爾議定書》、淘汰消耗臭氧層物質的必然要求。但換試劑帶來一個副作用:四氯乙烯的萃取特性導致方法測定下限升高,滿足不了《地表水環境質量標準》GB 3838-2012 中 Ⅰ-Ⅲ 類水質的限值監測需求。生態環境部因此同步轉化發布了紫外法 HJ 970。
換句話說:紫外法不是"升級版",而是為填補紅外法換試劑后留下的清潔水體監測空白而配套的。生態環境部在答記者問中說得很明白——紫外法靈敏度高、檢出限低,適用于地表水、地下水和海水;紅外法檢出限高,適用于污水中油類。兩者是分工關系,不是替代關系。
紫外法的軟肋:不同油品在紫外區的吸收強度差異巨大(飽和烴幾乎無吸收,重質芳烴吸收很強),標準油的選擇直接決定結果;水體中其他紫外吸收物質也會干擾。所以它的測量值往往"相對偏小于實際值",對重油、潤滑油的測定準確度較好。
3. 紫外熒光法——在線監測的主力
原理:用紫外光(典型激發波長 254 nm 或 280 nm)照射水樣,油中的多環芳烴(PAHs)受激后發射更長波長的熒光(檢測通常在 300–400 nm 或 360 nm),熒光強度與濃度成正比。
特點:
- 靈敏度高,可達 ppb 級,部分產品標稱 0.001 mg/L
- 無需萃取、零試劑,可真正實現原位連續監測
- 響應時間短,適合泄漏預警
但必須清醒認識它的局限:熒光法測的是芳香烴,對飽和烴、脂肪烴幾乎無響應。不同油品的熒光效率差異極大,因此必須用被測現場的實際油品做校準,換個油種讀數就可能差幾倍。此外濁度、色度、溫度也會影響結果。
結論很明確:熒光法適合"看趨勢、抓泄漏",不適合"報數據、做合規"。它測的是相對量,與國標法之間沒有固定的換算關系。
4. 其他方法
- 重量法:最古老,操作繁瑣,檢出限約 3 mg/L 級別,只適合高濃度含油廢水或作參照
- 氣相色譜法(GC):可測 C10–C40,能做"油指紋"分析,區分原油、成品油、潤滑油,對應 ISO 9377-2、EPA 1664 等標準。溢油溯源、污染責任認定場景不可替代,但需要專業操作人員
- 非分散紅外法、光散射法、電化學法等:多用于特定工業在線場景