海上溢油指纹鉴别技术现状及展望

简要回顾了海上溢油污染概况,介绍了国内外溢油鉴别方法:气相色谱法、气相色谱-质谱法、荧光光谱法、红外光谱法等,指出了未来海上溢油指纹鉴别技术的发展方向。     

浓度层析荧光光谱局部匹配溢油鉴别技术

溢油事故的频繁发生对海洋环境造成极大的影响,建立一种快速、准确、经济的现场溢油检测技术及时对事故作出响应有着重要的意义.针对海洋环境中溢油样品浓度和油源都未知的情况,对于溢油可疑样本,获取其浓度参量同步荧光光谱(concentration-synchronous-matrix fluorescence,CSMF),通过在浓度维度上进行插值处理获取的样品的CSMF浓度层析荧光光谱.而对于肇事溢油样品,无需进行脱水浓缩等预处理,只需取现场样本逐级稀释获取小浓度范围内的CSMF局部谱图,并将之与可疑油样大浓度范围内的CSMF浓度层析荧光光谱进行曲面匹配,利用最小二乘法确定最佳匹配光谱,最佳匹配的可疑油样即满足最近油种符合度,而对应的浓度即为待测样本的初始浓度值.对原油样品集交叉检验的结果,样品的识别准确度为92%.该油种鉴别方法快速,准确,并可以同时实现油种鉴别和单位体积内溢油含量的定量.     

海面溢油的荧光光谱鉴别法述评

介绍了荧光光谱技术在鉴别海面溢油中的应用和进展。根据荧光光谱的三维特性 ,分别阐述了普通荧光光谱、同步荧光扫描光谱、可变角同步扫描光谱、三维荧光光谱等不同荧光光谱的“指纹”信息特征 ,并介绍了导数荧光法、低温荧光法、磷光光谱法等辅助鉴别方法     

GC-FTD鉴别海上溢油及其模糊聚类分析

一、前言 近年来,海上溢油鉴别方法在国内外皆有很多报导(1-7)。有红外光谱法、荧光光谱法、气相色谱法、高速液体色谱法以及薄层色谱法等。在气相色谱(GC)法中,主要有用氢焰检测器(FID)和火焰光度检测器(FPD)鉴别溢油的研究。GC-FID可以对原油或燃料油进行鉴别,但难以鉴别润滑油,若用GC-FTD(气相色谱火焰热离子检测器)其效果     

近红外光谱技术结合主成分聚类分析判别海面溢油种类

鉴于目前没有一种方法能独立解决溢油鉴别的所有问题,本文提出了近红外光谱技术结合主成分聚类分析鉴别溢油种类的方法。通过有机溶剂萃取出自行配制的汽油、柴油和润滑油模拟样品中的溢油后记录其近红外光谱,对5800～6200cm-1区段范围内的谱图经多元散射校正(MSC)、Norris一阶导数平滑预处理处理后求其主成分,并在主成分的基础上引入Ward聚类分析法(离差平方和法)对样品分类。结果表明近红外光谱技术结合聚类分析能对体积分数在0.4～0.8mL/L间的海面溢油样品正确、快速分类,近红外光谱技术结合主成分聚类可作为溢油鉴别的一种辅助方法。     

毛细管色谱技术在鉴别海面溢油源中的应用

本文用高分辨力的毛细管色谱技术,使油品获得较好分离,谱图特征显著,指纹信息丰富。通过对十几种不同来源的原油和燃料油分析,较详细地探讨了各油品的正构烷烃指纹特征以及姥鲛烷和植烷的地球化学性质。提出了以正构烷烃轮廓特征和姥鲛烷与植烷特征峰面积比值法相结合的溢油鉴别方法。经过对实际溢油案例的分析鉴别表明,本方法具有较强的鉴别能力和可靠性,可对不同种类的原油和燃料油进行有效鉴别。     

海上环境溢油的鉴别

随着石油工业和船舶运输业的发展,排放和溢出的原油、各种燃料油等油类已成为污染海洋的主要污染物。近年来,虽然对溢油的防止和控制有所改进,但环境油污染仍是一个严重的问题。为了查明溢油来源、掌握环境油污染现状、制订防治油污染措施以及执行船舶和沿岸工厂违章排放含油污水法规,必须建立有效的溢油鉴别方法,即研究各种油之间以及各种排出油的鉴别。     

美国海岸警备队的溢油鉴别系统

介绍了美国海岸警备队溢油鉴别系统的发展概况，溢油鉴别策略、原理、方法，溢油鉴别数据的产生与解释、分析报告，影响溢油鉴别的因素以及溢油鉴别系统的发展方向。     

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。     

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。     

论溢油鉴定在海事行政执法中的法律适用

主要论述了溢油鉴定结论的合法性条件，溢油鉴定在海事行政执法中的适用等问题，提出了确立海事部门溢油鉴定机构合法地位的相关建议。     

利用气相色谱——傅里叶红外光谱法联合鉴别溢油污染源

在已有的溢油污染源鉴别研究基础上 ,对油品“指纹”———气相色谱图和傅里叶红外光谱图进行联合识别 ,从而进一步提高了溢油鉴别结果的可能性     

荧光光谱法鉴别海面溢油源的研究进展

本文以大量的研究成果介绍了荧光光谱技术在鉴别海面溢油源中的应用和进展。根据普通荧光光谱、同步扫描光谱、可变角同步扫描光谱和总荧光光谱等不同荧光光谱信息特等，论述了荧光光谱的三维特性及维特性及其在溢油鉴别中的应用。同时，结合低温荧光法、磷光光谱法、导数荧光光谱法等辅助方法和技术，介绍了国内外荧光光谱法鉴别海面溢油的新进展和新成果。     

辅以纹理特征的HJ-CCD海上溢油信息提取 ——以PL19-3溢油为例

鉴于依赖光谱特征的传统溢油信息提取方法面临信息提取精度低的困境,提出采用光谱特征与纹理分析结合的方法应用于溢油监测.选择位于渤海的蓬莱19-3油田溢油事故为研究对象,基于覆盖溢油事故阶段的8景30m分辨率HJ-CCD数据,在溢油目标提取过程中,引入了方向性纹理特征分析,将主成分光谱降维、方向梯度边缘检测等技术相结合,形成了基于光谱与纹理特征的溢油信息提取技术.所述方法经8组数据检验后,用类间分歧度方法进行了对比评价.结果表明:将纹理分析方法应用于溢油信息提取,类间分歧度提高到1.9999,提高了油膜影响边界和油膜厚度分区识别能力.     

基于FAHP和FTOPSIS的海洋船舶溢油应急处置方案筛选方法

频繁发生的海上船舶溢油事故对生态环境和社会经济损害巨大,当溢油事故发生时,决策者往往同时面临多种不同的处置方案,此时,如何从这些备选方案中快速选择出相对最合理的处置方案对减小损失尤为重要。本文基于联合使用模糊层次分析法(FAHP)和模糊逼近理想解的排序法(FTOPSIS),提出溢油应急处置方案综合评判筛选模型(FAHP-FTOSIS)。该方法首先从经济、技术、环境、溢油状况、作业环境和溢油位置这六个主要方面构建船舶溢油应急处置方案评判指标体系,通过FAHP确定各指标权重,然后运用FTOPSIS对备选的应急方案进行排序,最终基于模型的分析结果,筛选出最佳的处置方案。最后,本文将该方法进行了案例应用展示方法的有效性。     

海上溢油事故应急反应系统框架的研究

本文初步给出了海上溢油事故应急反应系统的总体框架，并介绍了海上溢油事故应急反应系统的五个组成部分及各组成部分的主要功能：溢油信息收集子系统、溢油模拟子系统、环境与资源信息数据库、溢油应急指挥中心、溢油应急处理子系统。该溢油事故应急反应系统具有功能综合、结合GIS和RS、决策支持等特点，可为建立海上溢油事故应急反应系统提供参考。