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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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     

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。     

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。     

油指纹鉴别中诊断比值的重复性限比较法

诊断比值是油指纹鉴别中非常重要的鉴别指标,本文基于重复性限这一经典的统计学概念,详细介绍了利用重复性限进行溢油鉴别中诊断比值比较的方法,包括方法原理、诊断比值的评价及鉴别原则,并以某原油及其风化样品以及2种不同原油的油指纹鉴别为例,说明了此种方法的有效性,这对于提高基于油指纹的溢油鉴别准确度和效率将有重要意义.     

典型废酸油渣中烷烃类化合物指纹特征研究

为研究油指纹技术对废酸油渣来源鉴别的适用性,该文采集3家润滑油生产企业和2个堆场共20个废酸油渣样品,通过无水硫酸钠分散、超声波萃取、纯水除酸、硅胶净化后,采用GC/MS对样品中的正构烷烃、姥鲛烷和植烷进行测定,对其原始指纹谱图、浓度分布和诊断比值进行比较,并采用风化百分比图分析样品风化情况。结果表明,所有样品均含有较丰富的油指纹信息。同一油桶不同深度样品的m/z 85原始指纹谱图、正构烷烃相对浓度以及诊断比值等指纹特征均相似,风化百分比图绝大多数数据分布在100%附近,但浅层样品质量浓度均大于深层样品,不同样品质量浓度差异较大。同一企业(堆场)部分油桶样品中存在相似的正构烷烃和类异戊二烯指纹特征,部分油桶却存在较大差异,存在相似指纹信息的样品质量浓度差异较大。不同企业(堆场)绝大多数样品正构烷烃和类异戊二烯指纹特征存在较大差异,但仍有部分相似。研究结果可为废酸油渣采样布点和油源鉴别工作提供基础数据支撑。     

水上溢油鉴别体系的研究

溢油鉴别是溢油事故调查处理的重要取证手段,文章介绍了国内外溢油鉴别体系及最新溢油鉴别方法研究情况,对国内主要鉴别方法的特点进行了对比.认为应把这些单一的、孤立的溢油鉴别技术和数据信息处理技术发展成系统的、快速的、能够实现计算机自动比对的、支持溢油应急决策的集成化技术.     

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     

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.     

方差分析法分析溢油分散剂对原油指纹的影响

以2种原油和3种溢油分散剂(简称分散剂)的6种原油和分散剂混合物样品为对象,利用方差分析法研究分散剂的种类和相对含量对油指纹(烷烃诊断比)的影响。首先对原始数据进行了单样本非参数K-S检验和Cochran最大方差检验,然后排除掉不适合做方差分析的诊断比值,最后对符合条件的数据进行方差分析。研究发现,有些诊断比不论什么分散剂都会对其产生影响,有一些诊断比,随着分散剂种类的不同,有时影响显著有时影响不显著。这表明本研究中的诊断比都受分散剂的种类和相对含量的影响,溢油指纹鉴定需考虑分散剂的影响。     

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.     

溢油污染数学模型及其应用研究

本文系统总结前人在溢油分析计算上的主要研究成果,提出溢油计算的新模型和新方法,并应用于伶仃洋溢油污染防治研究。