油分測定方法
【課題】簡便な操作で、小さな環境負荷で土壌中の石油系炭化水素含有量を測定することを課題とする。
【解決手段】 油分濃度の異なる含油分土壌をメタノールに混合して油分濃度の異なる抽出液を作製し、この抽出液の屈折率nDを測定するとともに、上記含油分土壌中のＴＰＨ濃度を測定し、これらよりＴＰＨ濃度と屈折率の検量線を作製し、一方油分濃度未知の含油分土壌を採取してメタノールに混合して得られた抽出液の屈折率を測定し、この測定値より上記検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定する。
【解決手段】 油分濃度の異なる含油分土壌をメタノールに混合して油分濃度の異なる抽出液を作製し、この抽出液の屈折率nDを測定するとともに、上記含油分土壌中のＴＰＨ濃度を測定し、これらよりＴＰＨ濃度と屈折率の検量線を作製し、一方油分濃度未知の含油分土壌を採取してメタノールに混合して得られた抽出液の屈折率を測定し、この測定値より上記検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作が簡便で、しかも、小さな環境負荷で土壌中の石油系炭化水素含有量を測定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年土地の用途変更などの際に土地所有者に対して汚染調査の報告が義務付けられており、この一環として現在油汚染土壌の油臭、油膜の有無に加えて補完的に土壌中の油分含有量を把握することが行われている。
【０００３】
これまでの土壌中の油分含有量の測定法としては、土壌中の石油系炭化水素成分をｎ−ヘキサンで抽出・分離し、ｎ−ヘキサンを加熱により蒸発させ、残渣物の重量を測定する方法（ｎ−ヘキサン抽出−重量法）、土壌中の石油系炭化水素成分を四塩化炭素にて抽出・分離し、四塩化炭素抽出液の赤外吸収分光分析（ＩＲ）を行い成分含有量を測定する方法（四塩化炭素抽出−ＩＲ法）、土壌中の石油系炭化水素成分を二硫化炭素にて抽出・分離し、二硫化炭素抽出液をガスクロマトグラフィー（ＧＣ、検出装置ＦＩＤ）にて、分析し、チャートの面積比より成分含有量を測定する方法（二硫化炭素抽出−ＧＣ法）等が知られている。（石油汚染土壌の浄化に関する技術開発報告書 平成１５年３月財団法人石油産業活性化センター発行）。また、土壌中の石油系炭化水素成分をテトラクロロエチレンにて抽出し、その抽出液のＩＲ分析を行い成分含有量を測定する方法（テトラクロロエチレン抽出−ＩＲ法）等が知られている。（特開2003-294617）
【０００４】
また、土壌中の炭化水素簡易分析器として採取した土壌の炭化水素を抽出溶媒で抽出し、抽出液の濁度から炭化水素含有量を測定する器具が市販されている。
【０００５】
一方、石油精製設備の洗浄油の屈折率を測定し、これより洗浄油中に溶出した重質油分量を求め、洗浄の終了を判定する方法も開示されている（特開2003-320333）。
【特許文献１】特開2003-294617、特開2003-320333
【非特許文献１】石油汚染土壌の浄化に関する技術開発報告書 平成１５年３月財団法人石油産業活性化センター発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これらの方法は操作が簡単でなく、測定可能な範囲が狭いなどの理由により、あまり普及していないのが実情である。
【０００７】
そこで、土壌中から油分を抽出し、その抽出液にあまり手を加えず少量の抽出液で測定することが可能な土壌中油分の測定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
しかし、土壌中の油分量を屈折率より求める際に、土壌中の油分の抽出液として上記ＧＣ法、ＩＲ法などの油分測定において使用される二硫化炭素、ペンタン及びヘキサン、或いは特開2003-320333で使用されている洗浄油等の水に対して不溶な抽出溶媒を使用する場合、土壌中に含まれる水分によって抽出効率が低下し、また含まれる水分量によって抽出効率の低下具合も異なり、これらの結果、大きな誤差を生ずる。
【０００９】
これを防ぐためには、予め土壌中の水分を無水硫酸ナトリウム等で脱水する必要があるが、この脱水処理が完全に行われるまでは次の抽出処理に移行できず、このため長時間を要するという欠点があり、またこの場合脱水も完全に行うことは非常に難しい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は上記実情に鑑み、汚染土壌を水を溶解するアルコール系溶媒を使用して抽出処理を行い、得られた抽出液の屈折率を測定し、この結果より汚染土壌中の油分量を測定する屈折計を用いた土壌中の油分測定方法を提案するものである。
【発明の効果】
【００１１】
即ち、この発明では汚染土壌の抽出液として、水に対して溶解性のあるアルコール系溶媒が使用されるため、抽出液中には汚染土壌中の水分が溶解された状態で土壌中の油分が抽出される。したがって、土壌中の水分に妨害されることなく、屈折率による土壌中の油分の正確な測定が可能となる。
【００１２】
このため、この発明では抽出処理前に無水硫酸ナトリウム等による土壌中の脱水処理を必要とせず、したがって効率的に土壌中の油分量の測定が可能となる。
【００１３】
また、この発明ではメタノール等のアルコール系溶媒を抽出液として使用するため、小さな環境負荷で、土壌中の油分量の測定ができる。
【００１４】
また、油分の測定に際して、屈折計を用いることによって極めて簡単な操作で土壌中に含まれる油分の含有量を測定することができ、したがって短時間で土壌の汚染を判別することができる。
【００１５】
さらに、現在市販されている土壌中の簡易油分分析器より広いレンジでの測定が可能になる。
【００１６】
なお、この発明において使用する水を溶解するアルコール系溶媒としてはメタノールが好適であるが、これに限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
油分濃度の異なる含油分土壌をメタノールに混合して油分濃度の異なる抽出液を作製し、この抽出液の屈折率nDを測定するとともに、上記含油分土壌中のＴＰＨ濃度を測定し、これらよりＴＰＨ濃度と屈折率の検量線を作製し、一方油分濃度未知の含油分土壌を採取してメタノールに混合して得られた抽出液の屈折率を測定し、この測定値より上記検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定する。
【実施例】
【００１８】
以下、この発明の実施例を示す。
実施例１
（１）検量線の作成
（ａ）屈折率の測定
油分濃度の異なる含重質油実土壌10gにメタノール20mlを加え、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、油分濃度の異なる抽出液を作製した。この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。
（ｂ）土壌中の総石油系炭化水素（ＴＰＨ）濃度の測定
上記含重質油実土壌のＴＰＨ濃度を二硫化炭素抽出−ＧＣ法で測定し、その単位をmg/Kgで表した。
（ｃ）結果
以上の結果を下記表１に示すとともに、TPH-GC(mg/Kg)と屈折率nDのＸ−Ｙ座標にプロットして図１に示すような検量線を作製した。
【００１９】
表１
ＴＰＨ−ＧＣ
測定値
［mg/Kg］ 抽出溶媒(ml) nD
5440
20
1.32996
3810
20
1.32974
2720
20
1.32960
1630
20
1.32948
540
20
1.32931
【００２０】
（２）重質油に汚染された土壌を10g採取し、この採取土壌にメタノール20mlを加え、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。この測定値より図１に示す検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定したところ、精度よくＴＰＨ濃度を測定することができた。
【００２１】
実施例２
（１）検量線の作成
（ａ）屈折率の測定
油分濃度の異なる軽油模擬汚染土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、油分濃度の異なる抽出液を作製した。この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。
（ｂ）土壌中の総石油系炭化水素（ＴＰＨ）濃度の測定
上記軽油模擬汚染土壌のＴＰＨ濃度を二硫化炭素抽出−ＧＣ法で測定し、その単位をmg/Kgで表した。
（ｃ）結果
以上の結果を下記表２に示すとともに、TPH-GC(mg/Kg)と屈折率nDのＸ−Ｙ座標にプロットして図２に示すような検量線を作製した。
【００２２】
表２
ＴＰＨ−ＧＣ
測定値
［mg/Kg］ 抽出溶媒(ml) nD
7140
20
1.32979
5100
20
1.32970
3060
20
1.32949
1020
20
1.32924
【００２３】
（２）軽油に汚染された土壌10gを採取し、この採取土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。この測定値より図２に示す検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定したところ、精度よくＴＰＨ濃度を測定することができた。
【００２４】
実施例３
（１）検量線の作成
（ａ）屈折率の測定
油分濃度の異なるＣ重油模擬汚染土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、油分濃度の異なる抽出液を作製した。この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。
（ｂ）土壌中の総石油系炭化水素（ＴＰＨ）濃度の測定
上記軽油模擬汚染土壌のＴＰＨ濃度を二硫化炭素抽出−ＧＣ法で測定し、その単位をmg/Kgで表した。
（ｃ）結果
以上の結果を下記表３に示すとともに、TPH-GC(mg/Kg)と屈折率nDのＸ−Ｙ座標にプロットして図３に示すような検量線を作製した。
【００２５】
表３
ＴＰＨ−ＧＣ
測定値
［mg/Kg］ 抽出溶媒(ml) nD
10500
20
1.33005
7500
20
1.32996
4500
20
1.32973
1500
20
1.32957
【００２６】
（２）Ｃ重油に汚染された土壌を採取し、この採取土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。この測定値より図３に示す検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定したところ、精度よくＴＰＨ濃度を測定することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上要するに、この発明によれば簡便な操作で、小さな環境負荷で土壌中の石油系炭化水素含有量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に用いられた重質油実汚染土壌に基づいて作製されたＴＰＨ濃度と屈折率との検量線を示す図
【図２】実施例２に用いられた軽油模擬汚染土壌に基づいて作製されたＴＰＨ濃度と屈折率との検量線を示す図
【図３】実施例３に用いられたＣ重油模擬汚染土壌に基づいて作製されたＴＰＨ濃度と屈折率との検量線を示す図
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作が簡便で、しかも、小さな環境負荷で土壌中の石油系炭化水素含有量を測定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年土地の用途変更などの際に土地所有者に対して汚染調査の報告が義務付けられており、この一環として現在油汚染土壌の油臭、油膜の有無に加えて補完的に土壌中の油分含有量を把握することが行われている。
【０００３】
これまでの土壌中の油分含有量の測定法としては、土壌中の石油系炭化水素成分をｎ−ヘキサンで抽出・分離し、ｎ−ヘキサンを加熱により蒸発させ、残渣物の重量を測定する方法（ｎ−ヘキサン抽出−重量法）、土壌中の石油系炭化水素成分を四塩化炭素にて抽出・分離し、四塩化炭素抽出液の赤外吸収分光分析（ＩＲ）を行い成分含有量を測定する方法（四塩化炭素抽出−ＩＲ法）、土壌中の石油系炭化水素成分を二硫化炭素にて抽出・分離し、二硫化炭素抽出液をガスクロマトグラフィー（ＧＣ、検出装置ＦＩＤ）にて、分析し、チャートの面積比より成分含有量を測定する方法（二硫化炭素抽出−ＧＣ法）等が知られている。（石油汚染土壌の浄化に関する技術開発報告書 平成１５年３月財団法人石油産業活性化センター発行）。また、土壌中の石油系炭化水素成分をテトラクロロエチレンにて抽出し、その抽出液のＩＲ分析を行い成分含有量を測定する方法（テトラクロロエチレン抽出−ＩＲ法）等が知られている。（特開2003-294617）
【０００４】
また、土壌中の炭化水素簡易分析器として採取した土壌の炭化水素を抽出溶媒で抽出し、抽出液の濁度から炭化水素含有量を測定する器具が市販されている。
【０００５】
一方、石油精製設備の洗浄油の屈折率を測定し、これより洗浄油中に溶出した重質油分量を求め、洗浄の終了を判定する方法も開示されている（特開2003-320333）。
【特許文献１】特開2003-294617、特開2003-320333
【非特許文献１】石油汚染土壌の浄化に関する技術開発報告書 平成１５年３月財団法人石油産業活性化センター発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これらの方法は操作が簡単でなく、測定可能な範囲が狭いなどの理由により、あまり普及していないのが実情である。
【０００７】
そこで、土壌中から油分を抽出し、その抽出液にあまり手を加えず少量の抽出液で測定することが可能な土壌中油分の測定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
しかし、土壌中の油分量を屈折率より求める際に、土壌中の油分の抽出液として上記ＧＣ法、ＩＲ法などの油分測定において使用される二硫化炭素、ペンタン及びヘキサン、或いは特開2003-320333で使用されている洗浄油等の水に対して不溶な抽出溶媒を使用する場合、土壌中に含まれる水分によって抽出効率が低下し、また含まれる水分量によって抽出効率の低下具合も異なり、これらの結果、大きな誤差を生ずる。
【０００９】
これを防ぐためには、予め土壌中の水分を無水硫酸ナトリウム等で脱水する必要があるが、この脱水処理が完全に行われるまでは次の抽出処理に移行できず、このため長時間を要するという欠点があり、またこの場合脱水も完全に行うことは非常に難しい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は上記実情に鑑み、汚染土壌を水を溶解するアルコール系溶媒を使用して抽出処理を行い、得られた抽出液の屈折率を測定し、この結果より汚染土壌中の油分量を測定する屈折計を用いた土壌中の油分測定方法を提案するものである。
【発明の効果】
【００１１】
即ち、この発明では汚染土壌の抽出液として、水に対して溶解性のあるアルコール系溶媒が使用されるため、抽出液中には汚染土壌中の水分が溶解された状態で土壌中の油分が抽出される。したがって、土壌中の水分に妨害されることなく、屈折率による土壌中の油分の正確な測定が可能となる。
【００１２】
このため、この発明では抽出処理前に無水硫酸ナトリウム等による土壌中の脱水処理を必要とせず、したがって効率的に土壌中の油分量の測定が可能となる。
【００１３】
また、この発明ではメタノール等のアルコール系溶媒を抽出液として使用するため、小さな環境負荷で、土壌中の油分量の測定ができる。
【００１４】
また、油分の測定に際して、屈折計を用いることによって極めて簡単な操作で土壌中に含まれる油分の含有量を測定することができ、したがって短時間で土壌の汚染を判別することができる。
【００１５】
さらに、現在市販されている土壌中の簡易油分分析器より広いレンジでの測定が可能になる。
【００１６】
なお、この発明において使用する水を溶解するアルコール系溶媒としてはメタノールが好適であるが、これに限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
油分濃度の異なる含油分土壌をメタノールに混合して油分濃度の異なる抽出液を作製し、この抽出液の屈折率nDを測定するとともに、上記含油分土壌中のＴＰＨ濃度を測定し、これらよりＴＰＨ濃度と屈折率の検量線を作製し、一方油分濃度未知の含油分土壌を採取してメタノールに混合して得られた抽出液の屈折率を測定し、この測定値より上記検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定する。
【実施例】
【００１８】
以下、この発明の実施例を示す。
実施例１
（１）検量線の作成
（ａ）屈折率の測定
油分濃度の異なる含重質油実土壌10gにメタノール20mlを加え、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、油分濃度の異なる抽出液を作製した。この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。
（ｂ）土壌中の総石油系炭化水素（ＴＰＨ）濃度の測定
上記含重質油実土壌のＴＰＨ濃度を二硫化炭素抽出−ＧＣ法で測定し、その単位をmg/Kgで表した。
（ｃ）結果
以上の結果を下記表１に示すとともに、TPH-GC(mg/Kg)と屈折率nDのＸ−Ｙ座標にプロットして図１に示すような検量線を作製した。
【００１９】
表１
ＴＰＨ−ＧＣ
測定値
［mg/Kg］ 抽出溶媒(ml) nD
5440
20
1.32996
3810
20
1.32974
2720
20
1.32960
1630
20
1.32948
540
20
1.32931
【００２０】
（２）重質油に汚染された土壌を10g採取し、この採取土壌にメタノール20mlを加え、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。この測定値より図１に示す検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定したところ、精度よくＴＰＨ濃度を測定することができた。
【００２１】
実施例２
（１）検量線の作成
（ａ）屈折率の測定
油分濃度の異なる軽油模擬汚染土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、油分濃度の異なる抽出液を作製した。この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。
（ｂ）土壌中の総石油系炭化水素（ＴＰＨ）濃度の測定
上記軽油模擬汚染土壌のＴＰＨ濃度を二硫化炭素抽出−ＧＣ法で測定し、その単位をmg/Kgで表した。
（ｃ）結果
以上の結果を下記表２に示すとともに、TPH-GC(mg/Kg)と屈折率nDのＸ−Ｙ座標にプロットして図２に示すような検量線を作製した。
【００２２】
表２
ＴＰＨ−ＧＣ
測定値
［mg/Kg］ 抽出溶媒(ml) nD
7140
20
1.32979
5100
20
1.32970
3060
20
1.32949
1020
20
1.32924
【００２３】
（２）軽油に汚染された土壌10gを採取し、この採取土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。この測定値より図２に示す検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定したところ、精度よくＴＰＨ濃度を測定することができた。
【００２４】
実施例３
（１）検量線の作成
（ａ）屈折率の測定
油分濃度の異なるＣ重油模擬汚染土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、油分濃度の異なる抽出液を作製した。この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。
（ｂ）土壌中の総石油系炭化水素（ＴＰＨ）濃度の測定
上記軽油模擬汚染土壌のＴＰＨ濃度を二硫化炭素抽出−ＧＣ法で測定し、その単位をmg/Kgで表した。
（ｃ）結果
以上の結果を下記表３に示すとともに、TPH-GC(mg/Kg)と屈折率nDのＸ−Ｙ座標にプロットして図３に示すような検量線を作製した。
【００２５】
表３
ＴＰＨ−ＧＣ
測定値
［mg/Kg］ 抽出溶媒(ml) nD
10500
20
1.33005
7500
20
1.32996
4500
20
1.32973
1500
20
1.32957
【００２６】
（２）Ｃ重油に汚染された土壌を採取し、この採取土壌をメタノール20mlに混合し、ボルテックスミキサーによる抽出を１分間行い、この抽出液を0.45μmのフィルターを通し、屈折率nDを測定した。この測定値より図３に示す検量線に基づいて土壌中のＴＰＨ濃度を測定したところ、精度よくＴＰＨ濃度を測定することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上要するに、この発明によれば簡便な操作で、小さな環境負荷で土壌中の石油系炭化水素含有量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に用いられた重質油実汚染土壌に基づいて作製されたＴＰＨ濃度と屈折率との検量線を示す図
【図２】実施例２に用いられた軽油模擬汚染土壌に基づいて作製されたＴＰＨ濃度と屈折率との検量線を示す図
【図３】実施例３に用いられたＣ重油模擬汚染土壌に基づいて作製されたＴＰＨ濃度と屈折率との検量線を示す図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染土壌を水を溶解するアルコール系溶媒を使用して抽出処理を行い、得られた抽出液の屈折率を測定し、この結果より汚染土壌中の油分量を測定することを特徴とする屈折計を用いた土壌中の油分測定方法。
【請求項２】
水を溶解するアルコール系溶媒がメタノールである請求項１記載の方法。
【請求項１】
汚染土壌を水を溶解するアルコール系溶媒を使用して抽出処理を行い、得られた抽出液の屈折率を測定し、この結果より汚染土壌中の油分量を測定することを特徴とする屈折計を用いた土壌中の油分測定方法。
【請求項２】
水を溶解するアルコール系溶媒がメタノールである請求項１記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−８６２２（Ｐ２００８−８６２２Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７６０１１（Ｐ２００６−１７６０１１）
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２７日（２００６．６．２７）
【出願人】（０００１８６９１３）昭和シェル石油株式会社 (322)
【Ｆターム（参考）】
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