核磁共振^1H谱指纹法鉴别海上溢油源

考察了核磁共振谱指纹法鉴别海上溢油源的实验技术问题,数据的重现性和溢油在海上轻度风化规律等。解决了该法在实际应用中的几项关键问题,如积分曲线的重复性,次甲基旋转边峰的消除,化学位移扩展图的应用等。并对几个Si参数进行了评价,在此基础上进行了实际应用考验。结果表明,该法可以作为海上溢油源鉴别的独立方法之一。引入“风化区域”概念,得到未风化油和轻度风化油在风化区域中的相对位置关系,为寻找未风化溢油源提供了一个线索。     

油指纹快速分析辅助鉴别及油品信息可视化管理系统

针对海上溢油事故排查鉴别的需求,开发了一套油指纹数据管理和鉴别软件系统,系统包括综合信息数据库和数据分析鉴别两大组成部分。开发的数据库用来存储基础地理信息、油样空间信息、油样基本信息、油样二维谱图数据、油样特征指纹数据等。指纹分析鉴别模块实现了油样谱图的准确积分、特征指纹指标计算、油样比对鉴别、油样分类鉴别、油样检索排查等功能。系统开发完成后,在黄渤海多次溢油事故中得到了很好的应用,具有高效性和可靠性,极大提高了溢油事故排查工作的效率,为海上溢油事故执法调查提供了重要的技术支撑。     

溢油来源和风化作用的有机地球化学表征

随着人们对原油需求和消耗的增加,生产和运输环节的溢油污染事故日趋严重。溢油源的准确鉴定可为溢油事故的调查和处理提供科学的证据。本文在综合国内外大量研究的基础上,从溢油源到溢油样品的整个溢油环节对表征溢油组成特征及变化的有机地球化学指标进行了阐述,为有机地球化学方法在溢油源鉴别中的实际应用提供科学依据。结合有机地球化学的发展趋势,提出油指纹分子级水平上的定量化(包括油指纹的数字化、诊断指标的分子化、混源的定量化和鉴定结果的多元统计分析等)是今后溢油源鉴别的发展方向。     

渤海海上原油油指纹库建设

参照国际先进的油指纹分析、溢油鉴别技术以及油指纹库建设方法,建立一套先进的油指纹库建设技术体系,开展了渤海不同区块9个原油油指纹库建设工作。通过本课题的研究,使我国的油指纹库建设技术体系更趋完备,全面提高了溢油鉴别工作的科学性。     

荧光光谱法鉴别海上溢油

原油、各种燃料油等油类是海洋的主要污染物之一。及时准确地发现油污染事故并鉴别某油种,对海洋环境管理和海洋污染防治具有重要意义。由于油在海洋中要经过蒸发,溶解、分散、氧化、生物降解等作用,给鉴别海上溢油品种,尤其是鉴别在海上停留了一段时间的溢油品种,带来很大的困难。因此,寻找快速准确的鉴别油种的方法,就成为海洋环境保护工作者研究的课题。 对油样进行剖析,即定量测定油中各组分(如硫、芳香烃、脂肪烃痕量元素等)可以鉴别油种,但这种分析方法需时较长。目前,一般采用“指纹”鉴别法。所谓“指纹”是指     

基于烷烃指纹的混合油数字化鉴别研究

为准确追查责任方,溢油鉴定应该考虑混入的分散剂和其它油对原未知溢油的影响。该文以此为切入点,基于烷烃指纹研究4种原油和1种分散剂形成的几种混合油的数字化鉴别。鉴别前,先采用相对标准偏差法筛选出9个稳定的烷烃诊断比,再进行主成分分析、聚类分析和多维标度分析。结果表明:分散剂对溢油溯源的影响与油种有很大关系;混合油要么与组成其的单一油的相关性差,可能很快找到油源;要么相关性较好,容易受其他未知溢油影响,造成误判。上述分析方法在本研究中都可得到客观、准确的鉴别结果,在实际鉴别中可联合使用、相互佐证。     

海洋污染损害碳稳定性同位素比值差异性溯源分析实验技术——以船舶溢油污染事故为例

现行油指纹鉴别技术主要以溢油的化学组成及分布特征为依据进行溢油种类和油源鉴别。本文对于采集的来自不同油品及不同风化程度、沾污不同环境介质的样品,进行总组分的碳稳定性同位素比值（δ13C）测定,有针对性地分析具有时空关联性的样品测定结果的差异性,为溢油鉴别提供一种新的溯源技术方法,为海事主管机关开展海上船舶溢油污染事故调査处理提供多元化的证据支持。针对4种溢油风化实验样品、来自东海“桑吉”轮溢油事故、福建福清江阴港“正力洛杉矶”轮燃料油泄漏事故、福建平潭看澳锚地“鑫海盛168”轮燃料油泄漏事故的源项样品和现场污染样品,进行了总组分δ13C测定及其基于差异性分析的溯源技术研究。结果表明,不同油品的溢油风化样品δ13C随风化时间的增加而具有类似趋势的差异性变化,可用于说明相应油种的同源相关性;利用溢油事故船载货油和燃料油的δ13C差异性,能够鉴别事故海域采集溢油样品的种类;溢油事故船舶燃油舱油样和清污现场采集的溢油样品可用于与受污染环境介质采集油样的δ13C差异性溯源比对;通常环境条件下,同源相似度较高的差异性限值为两倍平行样分析误差。     

多维标度法在海洋油指纹鉴别中的应用

本文采用GC-MS离子选择方法,分析了6种不同溢油样品的油指纹诊断比值参数,利用多维标度法鉴别了6种不同溢油样品,并与重复性限法进行了比对分析。结果表明:多维标度法可高效进行大量样品油指纹分析的同时鉴定,能直观的表现研究对象之间的关系,实现油样的分类鉴别;多维标度法与重复性限法相比,可简化两两样品之间对比繁琐的计算过程,避免不同油品多个诊断比值一致的情况下的误判,从而有效弥补、完善重复性限法和其他方法的一些不足,为海洋溢油事故指纹鉴定提供一些借鉴。     

模糊最大矩阵元鉴别海面溢油

建立了模糊最大矩阵元的海面溢油鉴别模式,提出了油种鉴别的置信水平λ_i的模糊区概念,给出了常见的14种油、两种风化油和海面溢油的模糊动态聚类图。油种鉴别的置信水平λ_i主要受风化的影响,风化30天,任丘原油和30~#重柴油同其它13种油可分类的置信水平范围分别为:0.99939>λ_i>0.99725和0.99791>λ_i>0.99026。海面溢油鉴别结果表明,本法较指纹谱图辨识法的准确度高。     

灰色关联度聚类分析在溢油鉴别中的应用

建立了灰色关联度聚类分析的溢油鉴别模式,提出了油种鉴别的置信水平λ_ｉ的灰色模糊区概念,给出了常见的１４种油、风化的任丘原油和海面溢油的灰色关联反动态聚类图,油种鉴别主要受风化和实验误差的影响,风化３０天,任丘原油同其它１３种油可分类的置信水平范围为０．８９６４＜λ_ｉ＜０．９８４１,海面溢油可鉴别区为０．０７０５＜λ_ｉ＜０．９３７８,溢油鉴别结果表明,本法较指纹谱图识法的准确度高。     

基于红外光谱与气相色谱耦合的海上溢油鉴别技术

随着海洋运输业和海洋资源开采事业的蓬勃发展,海上石油平台非法排污、船舶碰撞以及事故泄漏等突发性溢油事件频繁发生,造成了严重的海洋环境污染和资源浪费。面对日益增大的海上溢油风险,如何通过有效的溢油监测手段及早地发现油污、确定污染范围、查找污染源、预测溢油漂移趋势并及时采取各种有效措施对溢油污染加以控制,减小溢油造成的经济损失和环境危害,是海洋环境科学关注的焦点和热点问题。本文研究多元油指纹的耦合方法,探寻多元油指纹的内在耦合规律,将傅里叶红外光谱与气相色谱相耦合,建立红外光谱与气相色谱油指纹耦合模型,快速准确地确定溢油品种及其来源,实验结果表明,该模型可以准确地区分0#柴油、-35#柴油、大庆原油、内蒙古原油以及120#燃料油,其RSD分别为0.92%、2.68%、1.73%、0.33%、0.61%,每种油样对应的耦合曲线具有唯一性和准确性。可以为修复受损的海洋生态环境及发展海洋突发事件研究的理论体系提供技术支持,为我国海洋防灾减灾和维护国家海洋权益提供科学依据。     

气相色谱质谱联用技术在海面溢油事故鉴别中的应用——案例分析

通过对中国近海海域一个具体海面溢油事例的研究,提出了通过气相色谱及气质联用技术进行海面溢油鉴别的方法。采用GC-FID对油样中的正构烷烃的主要组分进行定性分析,利用GC-MS对油中难降解的生物标记化合物：霍烷及其他五环三萜类化合物、规则甾烷及重排甾烷类化合物、三芳甾类化合物、多环芳烃进行分析,计算相应的比值并采用“t-分布”方法进行溢油样品和可疑溢油源样的相关分析。结果如下：（1）从GC-FID色谱图可以看出,YY2679与KY0631、KY0632的色谱图极其相似,与其余四个可疑油源的色谱图差异较大。六个可疑油源的R值在0.04～1.95之间,只有KY0631和KY0632的R值小于0.1,KY0633～KY0636与YY2679的差异不是由风化引起的,可以排除,由此可以推断出YY2679溢油样品可能来源于KY0631或KY0632两个可疑溢油源。（2）采用21个生物标志物指标进行相关性判别,KY0631可疑溢油源在比值点的区间范围为95%和98%时,有多个点x或y误差棒均未跨过直线y=x。KY0632可疑溢油源在比值点的区间范围为95%时,各点的x或y误差棒均跨过直线y=x,由此推断YY2679溢油样品和可疑油源KY0632是同一油源。     

GC～FTD鉴别油种

本文用GC—FTD、OV—101玻璃毛细管柱对常见的十二种油进行了分析,并对大庆原油做了室外模拟风化试验;同时运用模糊聚类分析对四种润滑油进行了分类,论述了各种油的色谱图特征和大庆原油的风化特征,阐明了鉴别油种的几种方法、为海上溢油鉴别提供了资料。     

渤海油类测试中标准油的选择研究

本文对渤海油类测试中标准油的选择进行研究。选取5种原油,11种成品油,1种人工配制油。荧光光谱技术:分别记录310nm、290nm、250nm激发波长时荧光发射谱;室内模拟水中溶解/分散油、沉积物中油的荧光发射谱,获得各类型油的最佳荧光发射波长、发射特性及光谱指纹图。 记录并剖析了渤海海区各站位水体中溶解/分散油、沉积物中油的各波长荧光发射谱。参照ASTM(美国试验与材料学会)溢油鉴别原则,进行了峰形,峰位,指纹综合分析,认为在渤海海区油污染测试中,可用20号重柴油作标准油。     

海上溢油的气相色谱分析方法和舱底水污油的识别

根据《中华人民共和国环境保护(试行)》规定,禁止船舶向海洋和港口水域排放含油污水,为了保护海洋环境,及时追查造成海洋污染事故的责任者,执行船舶违章排放含油污水法规,需要建立起识别油污染源的有效方法。我们研究了用气相色谱法识别海上溢油,并且应用此方法、对大连港和天津新港,停泊的船舶舱底水污油分别进行现场测定,收到了很好的效果。 气相色谱法识别油种是把样品中的正构烷烃作为分析的对象。任何小于300℃馏分的油样进入气相色谱柱内,其正构烷烃组分按其沸点先后被分离。由氢火焰离子检测器检测出来,并在记录仪上描出“指纹”图。然后根据(1)每种油“指纹”谱图轮廓;(2)每种油谱图     

海上溢油对自然环境的影响

每次海上溢油事故的生态影响不尽相同。其不同取决于如下各种因素以及这些因素之间的相互作用。 溢油方面的因素 1.油种。每次溢油事故都离不开某种原油或某种成品油。燃料油的毒性特别大,这是由于燃料油中具有高浓度的芳族化合物,而芳族化合物与许多其他种类的石油相比又更易溶解于水。一经入水,它们便立即扩散。     

关于海面溢油扩散的计算方法

随着沿海现代工业的迅速发展,海水污染日益严重。目前,油污染已成为海洋污染的主要形式之一。尤其是在沿海、港湾、油运主要航线及海上石油开采区域更为显著,因而引起了世界公众的极大关注。为了减轻海洋油污染,有效地予防和控制溢油污染区,必须进一步探讨溢油的迁移扩散运动规律,分析扩散机理,确立预报污染区域的方法和消除溢油的具体办法。     

溢油的物理性质在模拟风化过程中的变化

本文介绍了实验室内研究石油风化过程的模拟装置,对几种主要石油:0#轻柴油、15#机油和渤海原油的表面张力、密度(比重)和粘度在风化过程中的变化作了详尽地研究。找出了它们的风化特点和风化规律,并建立了相应的风化公式。不仅定性地反映了风化过程的特征,而且定量地描述了风化过程中的变化。为海上石油污染预报提供了更接近实际的参数和科学依据     

石油烃污染对海洋浮游植物的影响

近年来,由于石油工业、海上运输业的迅速发展,海上油田泄漏、船舶溢油事故不断发生,陆地含油废水等合油污染物也大量流入海洋,石油烃已成为海洋最主要的污染物。而海洋浮游植物是石油烃污染物进入海洋食物链的起点,研究石油烃污染物对其影响至关重要。本文着重分析石油烃在海水中的存在形式及变化和对海洋浮游植物的影响,并对石油烃污染的防治对策和存在的问题提出自己的见解,旨在为国内对海洋石油烃污染研究提供一些借鉴。     

东海海域石油生产平台溢油风险评价研究

东海海域发生溢油事故将带来严重的环境生态及经济影响,对其进行溢油风险评价具有重要的现实意义。本研究根据东海海域石油生产平台情况,运用层次分析法构建风险评价指标体系,结合模糊综合评价法及蒙特卡洛方法对其进行综合评价。将溢油风险划分为五个等级,（极小,小,中等,大,极大）分别用（1分,2分,3分,4分,5分）代表。研究结果显示:东海海域石油生产平台溢油风险等级在1.59~3.06之间,平均值为2.28,总体风险等级为中等偏低。东海海域石油生产平台溢油风险等级1.59~2.00之间的概率11.37%;风险等级在2.00~2.50之间为69.92%;风险等级在2.50~3.00之间为18.74%;风险等级在3.00以上为0.06%。一级指标地质性溢油风险等级最高,二级指标中平台疲劳老化情况是影响东海海域石油生产平台溢油风险等级的最主要细分因素,敏感度达64.60%。该评价方法对海上平台的整体风险进行科学、合理的评价,以期能够丰富我国的海上石油平台管理决策办法,提供更多的理论依据及技术支持。