土壤总石油烃测不准怎么办？快速检测方案来了

1、应用背景与市场需求

在我国工业化进程加速的情况下, 石油在开采时、加工时、运输时以及使用时所产生的泄漏问题、排放问题逐渐凸显, 致使大量土壤遭受石油烃的污染。石油烃类物质也就是TPH, 其成分繁杂、很难降解, 长时间存于土壤里会对土壤结构造成破坏, 会对农作物生长产生影响, 还会经由食物链对人体健康构成危害。近年来, 国家接连出台了《土壤污染防护行动计划》（“土十条”）, 以及《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准》等一系列法规标准, 这一系列法规标准对于土壤中总石油烃的监测、修复以及管控给出了严格要求。不管是污染场地调查, 还是修复效果评估, 又或是日常环境监测, 均急切需要一种技术手段, 用此技术手段能够快速、准确、便捷地测定土壤中总石油烃的含量。传统实验室检测方法耗时比较长, 而且成本比较高, 还无法满足现场即时监测的需求, 所以, 一款集成度高的土壤总石油烃快速检测仪, 操作简便, 结果可靠, 已然成为环境监测站与第三方检测机构与科研院校以及石化、印染、制药、电镀等涉油排污企业的刚需装备。

 

2、行业分析

一．环境监测与污染场地调查领域

1.1 应用背景

在辖区内, 环境监测站以及地方生态环境局承担着多重任务, 任务含有土壤环境质量例行监测, 还有核心污染源周边耕地土监督管理性监测, 以及疑似污染地块的初步调查。按照《HJ 25.1 - 2019建设用地土壤污染状况调查技术导则》, 于对石油化工、焦化、加油站等行业遗留地块开展筛查时, 总石油烃是必要进行测量的指标里面其中一个。传统办法需要采集样本、保存、运输至实验室, 历经萃取、清理、分析等一系列流程, 所需时间长、花费成本高, 很难满足大批量、多个点位的快速筛查目标要求。

1.2 检测场景

疑似污染地块初步调查阶段的现场快速筛查

加油站、储油库周边土壤定期监控

石油开采区退役场地修复前的本底值调查

工业园区土壤环境质量普查

1.3 解决方案

一种叫作莱恩德推出的土壤总石油烃快速检测系统仪器在发挥作用, 它把红外分光测油仪当成核心检测单元, 还配置起专用土壤前处理工具包以及快速萃取方法。当检测人员带着便携式仪器抵达到现场后, 短短只需要大体约十五减去二十分钟的时间就行, 便可就完成下一个又涉及了包含土壤样品的采集、萃取、测定全流程多项操作, 并且还能实现现场不添加缓冲剂直接去读取土壤里总石油烃含量。仪器是依据《HJ1051 - 2019土壤石油类的测定 红外分光光度法》来设计打造的 , 且挑选了电调制红外光源以及高精度24位AD检测芯片 , 该仪器的检出限低到了0.04mg/L（此为四氯乙烯空白液测定得出的结果） , 其方法检出限是0.06mg/L , 能够充分满足建设用地土壤污染风险筛选值（其中一类用地里石油烃≤826mg/kg , 二类用地里石油烃≤4500mg/kg）的判定需要。它检测出来的数据可以借助WiFi或4G的方式实时上传到云平台之上 , 这会方便利于管理部门能从中远程掌握污染分布情形。

 

二．石油化工与工业排污企业领域

1.1 应用背景

时常会出现, 石油化工企业、加油站, 以及油库等在从事生产、储存、运输这些环节期间, 存在跑冒滴漏的状况。因为《排污许可管理条例》开始施行, 所以企业需要自己去组织针对厂区土壤、地下水展开定期监测, 并且要把相关数据上报给环保部门。对于此类企业来讲, 建设自己的实验室成本很高, 对人员的要求也不低, 然而要是全部依靠第三方检测, 又没办法满足日常快速自查的需求。

1.2 检测场景

厂区核心防渗区域土壤渗漏监测

油罐区、装卸区周边土壤定期自查

突发泄漏事故后的应急快速评估

修复工程中间环节的效果验证

1.3 解决方案

莱恩德给工业企业定制之便携式土壤总石油烃快速检测套装, 有LD-CY2型便携式红外测油仪, 有专用土壤萃取瓶, 有四氯乙烯萃取剂, 还有现场操作指导手册。仪器用安卓7.1智能操作系统, 里面有8英寸高清彩色触摸屏, 触屏操作流畅, 外接鼠标键盘更便利。萃取剂纯度检测、标准曲线校准与校正系数校准双重模式, 保障不同油品成分下检测准确性。数据显示支持谱图放大缩小, 低浓度区域也能清晰观察。16G 内存之中存储着现场检测数据, 能存储超 100 万条记录, 还支持通过 U 盘直接导出以及用打印机打印, 助力企业建立内部环境管理台账；仪器全谱扫描针对突发泄漏事故的快速模式每次仅需 45 秒, 能够做到快速响应, 并为应急处置提供决策依据。

 

三．第三方检测机构与科研院校领域

1.1 应用背景

承担大量土壤样品里总石油烃委托检测任务的第三方检测机构, 检测通量高, 时效要求颇为强烈, 科研院校却需于实验室内展开方法学研究, 进行污染机理分析以及开展修复技术开发, 二者一同关注仪器的检测精度, 关注重复性, 关注数据可追溯性以及关注方法的合规性。

1.2 检测场景

大批量土壤样品快速筛查

方法比对与质量控制

修复试验中土壤样品动态监测

标准物质定值与不确定度评估

1.3 解决方案

莱恩德红外分光测油仪系列产品当中的LD-CY1/LD-CY2, 是全部按照HJ637 - 2018、HJ1051 - 2019、HJ1077 - 2019等国家标准来进行研发展开的, 该仪器运用的是可拆卸一体化之光学系统, 其具备光程短、能量大以及信噪比高的特点；它的重复性RSD小于等于0.6%, 这是针对30 - 80mg/L油样测定11次的情况而言的, 该仪器准确度误差小于等于2%, 相关系数r大于0.999。设备有能自动同步网络时间的功能, 有一键化程序升级的功能, 还有实时自动调零的功能, 以此来减少人为操作产生的误差。全谱扫描精密模式每次需要3分钟, 能够生成清晰的红外三波数谱图, 其波数分别为2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1, 给科研人员提供原始光谱数据的支持。数据能够借助WiFi上传到云数据管理平台, 达成长期存储以及长短期对比分析, 方便撰写检测报告和科研论文。与此同时, 设备支持校正系数法和标准曲线法这两种双重校准, 能够灵活地匹配不同的样品基质和油品来源。

 

3、产品解决方案

莱恩德土壤总石油烃快速检测的解决方案将红外分光测油仪当作技术核心, 围绕着现场快速检测以及实验室精确分析这两个场景被构建起来, 进而形成从样品前处理一直到数据输出的完整且连续的工作流的过程。

①核心产品型号

莱恩德LD - CY1型该啥啥有的红外分光测油仪, 和LD - CY2型有某种特性便于干某事的便携式红外测油仪, 是专门直面土壤、水质、废气里头石油类物质检测而开发出来的专业仪器。LD - CY1是台式的某种机型, 适合在实验室固定着使用；LD - CY2是便携式的某种机型, 里面有电池、设计呈现出轻量化特点, 以适用于现场进行能够很快得到结果的以及移动实验室的检测环境。

②核心技术结构

仪器应用红外分光光度之法的原理, 采用四氯乙烯（或者四氯化碳）来萃取土壤里石油类物质, 借由测定波数为2930cm-1（此乃CH2基团）、2960cm-1（此为CH3基团）、3030cm-1（这是芳香烃C-P健）三处特征吸收带处的吸光度数值, 联合校正系数之法去计算总石油烃数量。其核心部件涵盖电调制红外光源, 也兼备精密单色器, 还有高灵敏度检测器以及高精度24位AD转换芯片, 能够对微伏（uV）等级的小信号准确测量。

③性能验证

专业机构验证该仪器显示: 经测定四氯乙烯空白液11次后得出的3倍SD表明, 其检出限DL小于等于0.04mg/L, 方法检出限为0.06mg/L；重复性方面RSD小于等于0.6%, 准确度误差小于等于2%, 相关系数r大于0.999。针对土壤实际样品, 在样品体积为500ml、萃取液体积为50ml的条件之下, 低检验出的浓度能够达到0.003mg/L, 这充分满足了生态环境部相关标准针对于土壤总石油烃测定的所有要求。

④关键配置

安卓7.1智能操作系统，8英寸高清彩色触摸屏

16G大容量内部存储（可存储100万+条数据）

WiFi/蓝牙无线传输，支持4G上网

一键化U盘程序升级

实时自动调零、自动同步网络时间

萃取剂纯度检测功能（避免萃取剂不纯导致误判）

⑤功能优势

迅速高效: 全谱扫描的快速模式, 每一次是四十五秒, 精密模式, 每一次为三分钟, 单个土壤样品, 从开始取样直至得出结果, 大约需要十五到二十分钟。

操作便利智能化, 具备触屏操控, 运行安卓系统, 其操作情形恰似手机这般简易容易, 而且还能够对外接鼠标键盘予以支持, 并有打印输出之功能可行。

可靠的数据: 采用校正系数法以及标准曲线法双方进行校准, 用户能够自行去创立标准曲线；谱图具备放大与缩小的功能, 这有利于对于较低浓度进行观察。

能够进行联网管理, 涉及的数据, 可以毫没有阻碍地通过无线方式, 上传到 cloud 数据管理平台那儿去, 而且具有支持长时间以及短时间分析的能力, 还能够生成可视化报表。

合规性程度高, 严格契合 HJ1051 - 2019 标准，全部符合 HJ637 - 2018 标准, 且达 HJ1077 - 2019 标准规定, 其检测方法在全国范围内保持统一。

⑥典型应用流程与效果

于现场快速筛查之时, 携带着LD - CY2便携式仪器以及相伴的土壤采样工具奔赴抵达现场, 接着采集大约10g土壤样品, 随后加入四氯乙烯进行振荡萃取两分钟, 之后静置分层, 再把萃取液注入仪器比色皿, 然后点击“土壤检测”模式, 在所提供的当中选择对应标准曲线, 45秒之后屏幕展示出总石油烃含量（mg/kg）, 终数据自动得以保存并上传到云平台。某石化企业在应用之后做出反馈, 单点检测的时间从前向外送实验室送检时的5天被缩短至20分钟, 年检测成本降低了大约60%。

 

4、技术创新总结

创新一：电调制光源与实时自动调零技术

不是采用传统机械切光方式, 而换成电调制红外光源, 这样能降低光源发热, 能简化机械结构, 可以进一步提高仪器可靠性；与此同时一方面实现光源发光与熄灭信号交替进行采集工作, 另一方面能实时自动调整零点, 进而有大幅提高信号长期所具备的稳定性与测量所拥有的准确度的成效。

创新二：安卓智能操作平台与一体化软件集成

抢在别的之前把安卓7.1体制应用在测油仪物品上, 把诸多功能, 像谱图扫描、数据分析、历史查询、网络的传输等, 整合在一块儿。使用者能够如同运用手机那样搞定全部的操作, 软件能够通过一键来进行U盘升级步骤, 不需要工程师前往现场助力。

创新三：微弱信号调理电路与高精度AD转换

专门自主进行研发的微弱信号调理电路, 能够有效地对噪声干扰予以屏蔽；与之相互配合的是高精度24位ADC芯片, 这使得仪器可以针对uV级别那般的小信号做到准确测量, 其检出限低到了0.04mg/L, 重复性RSD小于或等于0.6%, 能够满足极低浓度样品的检测需要。

创新四：多模式校准与谱图无限细化功能

不但支持校正系数法这种校准模式, 且支持标准曲线法那种校准模式, 用户能够依据样品基质以及油品来源轻快选取。谱图放大缩小此功能支持无限细化情况, 低浓度区曲线明细毫无隐瞒, 利于科研人员进行产品特性分析以及方法开发。

创新五：全链条数据管理与远程运维能力

具备内置的云数据管理平台, 其检测结果能够进行长期存储, 能够实现远程查看, 涵盖了长短期对比分析。该设备支持WiFi联网, 支持4G联网, 允许多媒介U盘数据导出, 支持热敏打印, 确保数据无遗漏, 具备可追溯性。一键化的远程程序升级, 可降低运维成本, 还能延长设备的使用期限。

 

5、质量体系保证或者执行标准

莱恩德土壤总石油烃快速检测仪器所涉及的产品标准认证, 是严格依照GB/T 24895来设计与生产的, 也是严格依据GB/T 24896来设计与生产的, 还是严格按照GB/T 24897来设计与生产的, 并且是严格依照LS/T 3108来设计与生产的, 更是严格依据LS/T 3247等相关标准来设计与生产的, 以此确保仪器在技术指标方面, 跟国家标准全部保持一致, 在检测方法方面, 同样与国家标准丝毫不存在差异。

莱恩德拥有完善的产品质量管理体系, 此体系涵盖原材料采购, 生产过程控制, 成品检验以及售后服务, 实行全流程质量管控, 通过质量体系认证。每台仪器在出厂之前, 都要经过严格的老化测试, 重复性测试以及准确性验证, 以此保障设备能够长期稳定运行。

首先, 莱恩德设备检测精度经专业机构验证通过啦, 能提供完整且可靠的检测数据, 可进行检测资质认证。其次, 仪器方法的检出限、重复性、准确度等核心指标, 都满足生态环境部HJ1051 - 2019等标准要求。终, 用户使用莱恩德仪器出具的数据, 能作为环境合规、修复验收、科研论文等等的有效依据。