Hidrológiai Közlöny 1996 (76. évfolyam)
6. szám - Hollósy Miklós–Fekete Jenő–Horváth Kornélia–Ratkai Tünde–Morovján György: Olajszennyezés eredetének meghatározása kombinált módszerekkel a Ráckevei Duna-ágon
370 HIDROLÓGIAI KÖ ZI .Ó N Y 1996. 76. ÉVF. 5. SZ. Ásványi olaj feldolgozási termékek meghatározása talajból és vízből 1. Az olaj meghatározási módszerek irodalmi öszszcfoglalója Az ásványi olaj termékek elnevezés alalt itt a szénhidrogén molor-hajtóanyagokat, és/vagy tüzelésre használt lepárlási termékeket értünk. Ezek a termékek kapilláris gázkromatográfiával vizsgálhatók. Az ásványolaj termékek meghatározására az US EPA Mcthod 413.í ? gravimetriás, US EPA Method 413.2 spektrofotometriás módszert ad meg, s hasonló előírás található a víz-analitikai módszereket összefoglaló Standard Methods-ban is. A különböző nemzetközi szabványok is az EPA módszerhez hasonló előírásokat tartalmaznak. Az ASTM D 3921 frconnal történő cxtrakciót, majd infravörös spektroszkópiás (IR) mérést ad meg, míg a holland előírás (NEN 6675) a 2958, 2925 és 3030 cm" 1 frekvencián történő IR mérést ad meg, elsődlegesen vízből történő olaj meghatározására. A talajban és kisebb mennyiségben a vízben előforduló poláris anyagok okozta mérési hiba kiküszöbölése az extraktum megfelelő aktivitású szilikagéllel történő kezelésével végezhető cl az extrakt szárítása után (a víz a szilikagélt dezaküválja). Nem, vagy csak kis mértékben kötődnek a szilikagélen azok a komponensek, amelyek polaritása hasonló a meghatározandó alifás szénhidrogénekhez, pl. az éter kötést tartalmazók, a klórozott szénhidrogének, stb. További problémát jelent az IR (vagy FT-IR) készülék kalibrálása, ugyanis sok esetben nem ismert azoknak az olajoknak a minősége és eredete, amelyek a szennyezést okozzák. A kalibráláshoz 37,5 % izooktánból, 37,5 % hexánból és 25 % benzolból (Standard Methods) álló, mások szerint 50/50 térfogatrész hexadekánt és izooktánt tartalmazó elegy használható (ASTMD 3921). Az EPA 413.2 előírása szerinti kalibráló elegy a szénhidrogének mellett klórbenzolt is tartalmaz. A DIN 38409H18 szabvány szerint a kalibrálást squalannal kell elvégezni. A holland előírás (NEN 6675) ugyanerre a célra hexadekánt ír elő. A magyar szabvány szerinti meghatározást - amely UV fotometriás mérést ír elő - csak akkor lehet elvégezni, ha meghatározandó olaj eredete pontosan ismert. A mérés alapja az olaj aromástartalma. Mivel az eltérő helyről származó olajok aromástartalma különböző, kis aromástartalmú olajjal végzett kalibráció után a valóságosnál nagyobb, nagyobb aromástartalmú olajjal történt kalibrálásnál a valóságosnál kisebb eredményt kapunk. ^ A fluoreszcencia alapján történő mérésnél szintén a nem megfelelő kalibráló olaj okozhat hibát. Amennyiben ismeretlen eredetű olajjal van dolgunk, akkor ismét a referencia olaj poliaromás tartalma dönti cl azt ú.n. látszólagos olajtartalmat. A spektrofotometriás módszerek alkalmazásakor (IR, FT-IR, UV, fluoreszcencia) az aromás és poliaromás komponensek jelenléte ós a megfelelő kalibráló oldat alkalmazása a döntő. Az IR, FT-IR használatakor amennyiben a poláris komponenseket eltávolítottuk - a valódi érték körüli eredményeket kapunk. A megfelelő minta-előkészítés ós kalibráló oldat alkalmazásával az IR spektrofotometriás mérés jó eredményeket ad, de kevés információt nyújt az olaj összetételéről. Az olaj összetételének ismerete viszont alapvető a szennyező-forrás felderítésére. Az olaj meghatározások másik íö csoportját az elválasztással egybekötött módszerek jelentik. Gázkromatográfiás módszerrel ma már 60-70 szénatomszámú szénhidrogének is megliatározhatók. A hazai gyakorlatban is széles körben alkalmazzák a gázkromatográfiás ujjlenyomat technikát a kőolaj származékok összetételének, és ezen keresztül eredetének meghatározására (Endrédy, Pásztó és Nagy). A folyadékkromatográfiát frakcionálásra használják elsődlegesen (Suatani et al., Gaizzle és Thomson, Aklag). Mariin és munkatársai összehasonlítást végeztek a petróleummal szennyezett talajok olaj- és zsírszerű anyagainak koncentrációja és az ásványolaj szennyezés között. 2. A meghatározási módszer alapja A kőolaj talajban történő vándorlása során mikrobiológiai és kémiai lebomláson megy keresztül, amelynek során megváltozik az összetétele. Az alifás szénhidrogéneknél az átalakulásra jellemző új kromatográfiás csúcsok jelennek meg. Az aromás szénhidrogének közül feltehetően a hctcrociklusok mennyisége jelentősen csökken, és az EPA által elsődleges szennyezők közé sorolt poliaromás szénlüdrogcnck koncentrációja viszonylagosan megnő. Több száz minta elemzésekor azt figyeltük meg, hogy az olajjal szennyezett anyag fluoreszcens ujjlenyomata jelentősen eltér az ú.n. friss szennyezettségnél kapott víz vagy talaj extraktum ujjlenyomatától Friss olajszennyezés fluoreszcens ujjlenyomata . A jelenség megértésére két kromatogrammot mutatunk bc. Az l. ábrán a friss szennyezésre jellemző, a 2. ábrán egy régi szennyezésre utaló, fluoreszcens detektálással készült kromatogrammot adtunk incg. Ha a friss szennyezésnél a folyadékkromatográfiás ujjlenyomatot összevetjük a lehetséges szennyezőkből vett minták felhasználásával készített ujjlenyomatokkal, akkor kiválaszthatjuk a lehetséges szennyezőt. Gázkromatográfiásán is elvégezve a meghatározást, megkapjuk a gázkromatográfiás ujjlenyomatot, amelynek összevetésével a
