कच्चे तेल सेंसर: जल गुणवत्ता निगरानी

मैं कच्चे तेल को क्यों मापना चाहूंगा?

“कच्चा तेल” अप्रसंस्कृत, प्राकृतिक पेट्रोलियम के लिए एक व्यापक शब्द है। कच्चे तेल के कई वर्ग हैं, और प्रत्येक स्रोत की रासायनिक संरचना थोड़ी अलग है। पानी में सभी कच्चे तेल मानव निर्मित तेल रिसाव का परिणाम नहीं हैं; कई जल निकायों में थोड़ी मात्रा में तेल रिसाव होता है। एक स्रोत का अनुमान है कि हर साल, लगभग 1,000 रिसाव बिंदुओं से 500,000 बैरल तेल मैक्सिको की खाड़ी में रिसता है।

कच्चे तेल की बड़ी मात्रा विभिन्न जलीय जीवन रूपों के लिए खतरनाक हो सकती है; सबसे खास बात यह है कि पक्षी भारी तेल में फंस सकते हैं। मछलियाँ अक्सर समस्या से आसानी से दूर तैरकर निकल जाती हैं। व्यापक रूप से भिन्न रासायनिक संरचना के कारण, छोटे जीवन रूपों के लिए कच्चे तेल की कम सांद्रता की विषाक्तता का अनुमान लगाना मुश्किल है। हालाँकि, एक अध्ययन में तीव्र विषाक्तता के स्तर (96h LC50s) को इस प्रकार सूचीबद्ध किया गया है:

• लार्वा और अंडे 0.1 से 100 मिलीग्राम/ली
• पेलाजिक क्रस्टेशियन (जैसे झींगा) 100 से 40,000 मिलीग्राम/लीटर
• बेन्थिक क्रस्टेशियन (जैसे लॉबस्टर) 56 मिलीग्राम/ली
• द्विकपाटी (जैसे सीप) 100 से 100,000 मिलीग्राम/लीटर
• मछली 88 से 18,000 मिलीग्राम/लीटर

कच्चे तेल के दीर्घकालिक रुझानों में परिवर्तन, जल और उसके प्रदूषण स्रोतों के अधिक विस्तृत रासायनिक अध्ययन की आवश्यकता की ओर संकेत कर सकते हैं।

कच्चे तेल को कैसे मापा जाता है?

सोलिनस्ट यूरेका का क्रूड-ऑयल सेंसर एक फ्लोरोमेट्रिक सेंसर है। फ्लोरोसेंस तब होता है जब एक अणु एक तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है और फिर उस ऊर्जा को एक अलग तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जित करता है। फ्लोरोमेट्रिक सेंसर एक निश्चित तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, और बदले में एक बहुत ही विशिष्ट, अलग तरंगदैर्ध्य की तलाश करते हैं। कच्चे तेल को मापने में समस्या यह है कि फ्लोरोसेंस प्रतिक्रिया तेल के स्रोत के आधार पर बहुत व्यापक रेंज को कवर करती है (नीचे चार्ट देखें)।

प्रतिक्रियाओं की व्यापक रेंज के कारण, कच्चे तेल के सेंसर को कैलिब्रेट करने का कोई सटीक तरीका नहीं है। शायद सबसे अच्छा कैलिब्रेशन तरीका ज्ञात ग्रैविमेट्रिक सांद्रता का मानक तैयार करना है। मानक को क्षेत्र में अपेक्षित तेल के प्रकार को, क्षेत्र में अपेक्षित सांद्रता के करीब नियोजित करना चाहिए।

एक और समस्या यह है कि कच्चा तेल “मौसम” में बदल जाता है। यदि आप पानी की सतह पर तैरते हुए तेल के नमूने की कल्पना करते हैं, तो यह देखना आसान है कि तेल के हल्के अंश (जैसे कि BXT: बेंजीन, ज़ाइलीन और टोल्यूनि) वायुमंडल में वाष्पित हो जाएँगे (इसलिए तेल की गंध आती है)। इसका मतलब है कि सबसे अच्छी अंशांकन विधि तेल की मात्रा के लिए कई फ़ील्ड नमूनों का विश्लेषण करना है, जो भी प्रयोगशाला विश्लेषण विधि नमूने के प्रकार के लिए उचित है उसका उपयोग करना। यदि फ़ील्ड नमूने के कई तनुकरणों का विश्लेषण कच्चे तेल के सेंसर के साथ किया जाता है और परिणाम रैखिक होते हैं, तो सेंसर का एक एकल अंशांकन फ़ील्ड माप के लिए पर्याप्त होगा। हालाँकि, यदि परिणाम रैखिक नहीं हैं, तो सेंसर रीडिंग को फ़ील्ड में होने वाली सांद्रता से मिलान करने के लिए एक अंशांकन तालिका तैयार की जा सकती है।

मुझे खेत में कच्चे तेल के माप के बारे में क्या पता होना चाहिए?

फ्लोरोसेंस सेंसर के लिए फाउलिंग सबसे बड़ी फील्ड समस्या है। सेंसर की सक्रिय सतह पर जमा होने वाली कोई भी बाहरी सामग्री या तो उत्सर्जित प्रकाश या प्राप्त प्रकाश की मात्रा को कम कर देगी, या दोनों को। और कभी-कभी विदेशी सामग्री कच्चे तेल के समान तरंगदैर्ध्य पर फ्लोरोसेंस करके गलत संकेत दे सकती है। आम तौर पर, फाउलिंग केवल दीर्घकालिक तैनाती में ही एक समस्या होनी चाहिए, दैनिक सर्वेक्षणों में नहीं। हालांकि, कच्चे तेल की एक तैरती हुई परत बनाने की प्रवृत्ति का मतलब है कि आपको सेंसर को पानी में डालते समय सावधान रहना चाहिए, ताकि सेंसर पर तेल की परत न जम जाए।