원유 센서: 수질 모니터링

원유를 측정해야 하는 이유는 무엇인가요?

“원유”는 가공되지 않은 천연 석유를 통칭하는 용어입니다. 원유에는 여러 종류의 원유가 있으며 각 원유의 화학 성분은 조금씩 다릅니다. 수중에 있는 모든 원유가 인위적인 원유 유출의 결과인 것은 아니며, 많은 수역에서 소량의 원유가 누출되기도 합니다. 한 자료에 따르면 매년 약 1,000개의 누출 지점에서 50만 배럴의 원유가 멕시코만으로 스며드는 것으로 추정됩니다.

고농도의 원유는 다양한 수생 생물에게 위험할 수 있으며, 특히 조류가 중유에 휩싸일 수 있습니다. 물고기는 종종 단순히 헤엄쳐서 문제를 피할 수 있습니다. 원유는 화학 성분이 매우 다양하기 때문에 저농도의 원유가 작은 생명체에 미치는 독성을 추정하기는 어렵습니다. 그러나 한 연구에서는 급성 독성 수준(96시간 LC50)을 다음과 같이 제시하고 있습니다:

• 유충 및 알 0.1 ~ 100 mg/l
• 원양 갑각류(예: 새우) 100~40,000 mg/l
• 저서 갑각류(예: 랍스터) 56 mg/l
• 이매패류(예: 굴) 100~100,000 mg/l
• 생선 88~18,000 mg/l

장기적인 원유 추세의 변화는 물과 그 오염원에 대한 더 자세한 화학적 연구의 필요성을 알려줄 수 있습니다.

원유는 어떻게 측정되나요?

솔린스트 유레카의 원유 센서는 형광 측정 센서. 형광은 분자가 한 파장에서 빛 에너지를 흡수한 후 다른 파장에서 그 에너지를 방출할 때 발생합니다. 형광 센서는 특정 파장에서 빛을 방출하고 그 대가로 매우 특정한 다른 파장을 찾습니다. 원유를 측정할 때 문제는 형광 반응이 원유의 출처에 따라 매우 넓은 범위를 커버한다는 것입니다(아래 차트 참조).

반응 범위가 넓기 때문에 원유 센서를 정확하게 보정할 수 있는 방법은 없습니다. 아마도 가장 좋은 보정 방법은 알려진 중량 농도의 표준을 준비하는 것입니다. 이 표준은 현장에서 예상되는 농도에 가까운 원유 유형을 사용해야 합니다.

또 다른 문제는 원유가 ‘풍화’된다는 것입니다. 수면 위에 떠 있는 기름 샘플을 상상해 보면, 벤젠, 자일렌, 톨루엔과 같은 가벼운 기름 성분이 대기 중으로 휘발(따라서 기름 냄새가 나게)된다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 따라서 가장 좋은 보정 방법은 시료 유형에 적합한 실험실 분석 방법을 사용하여 여러 현장 시료의 오일 함량을 분석하는 것입니다. 현장 샘플의 여러 희석액을 원유 센서로 분석하고 결과가 선형적이라면 센서의 한 번의 보정만으로도 현장 측정에 충분합니다. 그러나 결과가 선형적이지 않은 경우 센서 판독값을 현장에서 발생할 수 있는 농도에 맞추기 위해 보정 테이블을 준비할 수 있습니다.

현장의 원유 측정에 대해 알아야 할 사항은 무엇인가요?

오염은 형광 센서의 가장 큰 현장 문제입니다. 센서의 활성 표면에 이물질이 쌓이면 방출되는 빛이나 수신되는 빛의 양이 줄어들거나 둘 다 줄어들게 됩니다. 때로는 이물질이 원유와 같은 파장에서 형광을 발산하여 잘못된 신호를 제공할 수도 있습니다. 일반적으로 오염은 일상적인 조사가 아닌 장기적인 배치에서만 문제가 됩니다. 그러나 원유는 부유층을 형성하는 경향이 있으므로 센서를 물에 넣을 때 센서가 기름으로 코팅되지 않도록 주의해야 합니다.