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。     

气相色谱火焰光度(FPD)法鉴别海上溢油

FPD法主要是根据各种油品中所含硫化物“指纹”特征为鉴别指标,通过大量实验证明,当遇到多种相类似油品难以鉴别时,采用FPD与FID两种检测器相结合的气相色谱鉴别方法,可大大提高油品鉴别的可靠性。该法优点是:样品需要量少、分析速度快、“指纹”技术可靠、样品不需预处理等。     

用油品的物理特性鉴别海面的溢油源

建立了用油品的物理特性鉴别海面溢油源的分析方法。主要对海面溢油风化过程中溢油的运动粘度和折射率的变化进行了探讨。结果表明 ,在所给出的多个油种的风化过程中 ,油种间的运动粘度变化存在着明显的差异。随着风化时间的延长 ,原油的运动粘度随着风化时间的延长而显著增加 ,重质燃料油虽略有递增却很不明显 ;轻质燃料油和润滑油的运动粘度均在缓慢地增加。润滑油和燃料油的折射率无明显的变化。运动粘度法鉴别溢油的准确度较高 ,其准确率可达 10 0 %。     

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     

海上溢油溶解过程的研究

本文研究了海上溢油的溶解过程。经过海上现场实验,以O#轻柴油为例计算了C12～C21的每种正烷烃,总异构烷烃、总环烷烃和总芳烃在海水中的垂直扩散系数和溶解量,并建立了预报海水中油浓度和溶解量的方法。对于O#轻柴油来说,在平静海况下,溢油48h内,溶解于海水中的量约为总油量的0.52％。该结果为溢油危险评价和评估对海洋生物的影响提供了可靠的依据。     

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.     

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。     

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.     

海上冰区溢油后原油扩散与漂移研究

近年来,在世界及我国发生多次海上溢油事故,在处理海上溢油事故过程中,学习、总结、积累了一定的海上溢油应急处置技术和经验。但是对海上冰区溢油应急处置研究较少,而我国北方海域在冰区发生溢油事故的风险较高。冰区溢油的扩散与漂移和一般海上溢油有着众多不同之处,从而影响溢油的有效围控与回收。冰区溢油处于海面上的原油受水温的影响多为固态,扩散较为缓慢。溢油的漂移与冰区的特征有着重要关系。在浮冰区域,溢油会随浮冰一起漂移而不会与浮冰区域相分离,在大面积块状厚冰区域,溢油进入冰层下部后,扩散与漂移较为复杂,不利于溢油的围控与回收。     

海上溢油污染的危害与防治措施

分析海上溢油对环境的危害,从预防泄漏的措施、泄漏响应计划、演练和管理、溢油的清除、环境监测与恢复等方面提出了防治污染的措施.     

航海雷达溢油监测技术研究

航海雷达可以克服夜间或者恶劣天气,全天时探测海上溢油目标,在海上溢油监测领域中具有广阔的应用前景。以大连"7.16"事件中监测到的雷达溢油图像为数据基础,基于航海雷达溢油监测原理,提出了采用卷积、Otsu和均值滤波算法,进行雷达图像降噪处理;利用图像整体均值运算,确定溢油监测的有效范围;采用阈值二值化与面积判别的方法,锁定油膜位置。相对专家解译和C-V水平集方法,本文所述的方法能够自动识别油膜信息,且具有较高的运行效率。     

盐酸改性松木屑生物炭吸附海洋溢油的模拟研究

海洋石油开采和运输过程中发生的溢油事故会对周边海洋生态环境造成严重威胁。以松木屑为原料,分别在300 ℃、400 ℃和500 ℃条件下,热解2 h制备生物炭,然后用盐酸对其改性,分析了改性前后生物炭对海水中石油的吸附性能。结果表明,热解温度和盐酸浓度对生物炭吸油性能的影响较显著,当热解温度为400 ℃、盐酸浓度为5 mol/L时生物炭对海水中石油的吸附量最大,达到1.96 g/g;改性后的生物炭比表面积和总孔容减小,表面官能团种类未发生明显改变,含氧官能团数量减少;改性生物炭对海水中石油的吸附符合准二级动力学方程（R2=0.998）和Freundlich等温模型（R2>0.999）。研究结果将有助于开发经济、环保和除油效率高的海洋溢油吸附材料。     

海上溢油基于GIS流场计算贴体坐标网格自动生成方法与技术研究

以海上溢油应急反应地理信息系统(GIS)为平台，采用贴体坐标变换，提出一种应用于海上溢油应急反应系统中流场计算的快速贴体网格生成算法，并实现了在GIS平台上自动生成以电子海图上实际海域为背景的贴体坐标网格。该网格生成方法和技术在溢油应急反应系统中，为实现流场计算提供了快速、直观、方便的条件。通过对渤海海域的两个算例表明，本文提出的贴体网格快速生成方法和技术能够满足海上溢油应急反应中流场计算的需要，取得了较好的效果。     

海洋溶解有机物荧光特征研究进展

20世纪90年代以来,三维荧光光谱技术的应用促进了海洋溶解有机物荧光特性研究的飞速发展,本文对海洋溶解有机物荧光的类型、荧光峰的位置、荧光效率、荧光定性定量,以及荧光与浮游植物增殖的关系、荧光在河口和大洋区的分布等进行了综述.     

溢油分散剂及其乳化原油对海洋微藻的急性毒性效应评价

以96 h半致死效应浓度(96 h-EC50)为指标,比较测定了3种溢油分散剂(oil spill dispersant,OSD)、原油的水溶性成分(water accommodated fraction,WAF)以及OSD乳化作用下原油的水溶性成分(dispersed water accommodated fraction,DWAF)对海洋微藻的急性毒性效应。结果表明:所测试3种OSD中,RSA-11型和ZHY-2型的毒性明显低于RSS-6型的毒性;而RSA-11型OSD的毒性高于组成该OSD单一表面活性剂的毒性,呈现明显的协同作用;同时,OSD与原油共存时的DWAF的毒性既高于OSD单独存在时,也高于原油单独存在时WAF的毒性,表明溢油时加入OSD会增强原油对海洋微藻的毒性。     

高光谱遥感技术在水上溢油监测中的研究进展

遥感技术凭借其大范围、周期性等特点已成为水上溢油监测的主要手段之一。高光谱遥感技术的出现为准确提取水上溢油的细节信息、更好地指导溢油清污工作提供了技术保障。随着微电子技术、探测器技术及计算机技术等相关领域的发展,地物高光谱测量、机载高光谱和星载高光谱领域都涌现出很多优秀传感器和先进技术,并成功应用于水上溢油的监测中,取得了良好的效果。简要介绍了国内外高光谱遥感技术在地物光谱测量、机载成像光谱仪和星载成像光谱仪的研究现状,论述了近些年来高光谱遥感技术在水上溢油监测中的研究成果,并对未来高光谱遥感溢油监测研究的趋势进行了展望,为研究者提供参考。     

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。     

海上溢油行为与归宿数值预测技术研究进展

近年来,庞大的能源需求促使了我国海上石油运输业和开采业的井喷式发展,也加剧了海上溢油事故的风险。一次严重的溢油事故往往会给海洋环境造成不可逆转的伤害,给经济带来无法估量的损失。因此,开展海上溢油行为与归宿数值预测技术研究是非常有必要的,能够为海上溢油应急响应提供技术支撑。本文综述了海上溢油行为与归宿数值预测技术的发展过程以及相关研究成果,包括溢油物理扩展模型、溢油漂移与扩散模型、溢油风化模型以及溢油预测模型系统,为未来海上溢油应急响应工作提供理论依据。     

溢油后海洋沉积物中细菌群落的多样性

海洋沉积物既是污染物的蓄库,也是上覆水的污染源,溢油对海洋沉积物的影响已日益受到人们的关注。海洋沉积物具有高的细菌丰富度和多样性,不同沉积物的异质性导致细菌群落对溢油的响应各不相同,其群落结构和多样性在一定程度上可反映石油污染程度和生物降解水平,且烃降解基因的相对丰度与污染水平之间具有直接相关性。本文对溢油后海洋沉积物中细菌群落的多样性进行了综述,重点分析了溢油后潮上带和潮间带、潮下带及海底沉积物细菌群落多样性的变化。