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。     

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。     

正构烷烃气相色谱指纹法鉴别海面溢油源

一、前言 气相色谱法研究鉴别海面溢油源的方法,国外报导较多的有正构烷烃色谱指纹法、有机硫化物色谱指纹法、有机氮化物色谱指纹法。以及根据正C17烷/姥鲛烷和正C18烷/植烷两对组分的比率表征一种原油特性的方法。国内已有用正构烷烃色谱指纹法和有机硫化物色谱指纹法研究海面漂浮原油祝港口海面溢油源鉴别的报导。正构烷烃色谱指纹法能鉴别正构烷烃谱图差剐较大的一般原油和成品油     

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。     

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.     

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。     

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     

海上溢油的核磁共振~1H谱分析方法

核磁共振作为结构分析手段有其独具的优点和广泛的应用。不仅可用以分析纯化合物,还可以分析象石油那样复杂的混合物,例如可用以鉴别油种和海上溢油源等。本文采用60MHz高分辨1H核磁共振仪对国产原油和成品油进行了指纹分析,对国产O#轻柴油做了结构定量分析,其目的是为海上溢油源鉴别提供一种新的分析方法。 在指纹分析方面,为了解析石油的核磁共振1H谱(以下简称1H谱)图,提出了S1,…,S5五个参数,用以表征各种油样的“指纹”,全面地反映出石油的组成和结构特征。同时作出各种油的S2-S5二维区域图并进而提出包括五个参数的Ⅴ-区域图。在结构定量分析疗面,引用了William平均分子结构概念,以Lassmann方法,给出国产O#轻柴油的结构定量分析结果。     

Characterization of water-in-crude oil emulsions in oil spill response

The formation of water-in-crude oil emulsions occurs when crude oils are spired into sea. The water-in-crude oil emulsions significantly change the properties of the spilled crude oils and in turn influence the choices made relating to oil spill countermeasures. The water-in-crude oil emulsions were characterized using various techniques in this study. The environmental scanning dectron microscopy observation of water droplets in the emulsions is also presented. It is a powerful tool in emulsion observations.     

深海溢油输移扩散模型研究

在对深海中泄漏的油气混合物在海洋环境中的输运过程及行为变化的分析基础上,建立三维深海溢油输移扩散模型。该模型采用拉格朗日积分法模拟溢油在近区的水下浮射扩散过程,应用粒子追踪法模拟油滴在水下远区的对流扩散以及油膜在海面的漂移扩散过程,并考虑了油气分离输移、气体溶解、天然气水合物形成与分解等复杂行为对溢油运动轨迹的影响。应用该模型数值模拟了两个大型深海溢油现场试验,结果显示溢油在水下环境中的时空分布模拟结果与现场监测数据符合较好,表明该模型具有较高的准确性和实用性,能够为深海溢油的防治管理提供理论与技术支持。     

分散剂对海洋溢油归趋行为影响的研究进展

在目前海洋溢油的事故处理中,大规模使用分散剂往往作为应急机制之一。分散剂作用后原油的物理化学性质会发生很大变化,进而对溢油在海洋中的归趋行为产生一系列的影响。本文综合分析了分散剂在溢油处理中的积极作用和局限性:分散剂使溢油在海水中乳化分散,体系混乱度增加,物理迁移过程更加复杂多变;乳化的油滴物理和光学性质发生改变,其中的石油烃组分更加易于发生光化学转化;分散剂会对溢油的生物降解产生影响,但具体是促进还是抑制目前仍然存在争议;化学分散剂存在一定的生物毒性,与溢油结合后毒性增加,环保型的生物表面活性剂是化学分散剂的有效替代。开展分散剂作用后的溢油的物理迁移模型的构建、综合准确评价分散剂对溢油的光化学转化和生物降解的影响为它的合理使用和正确评估提供参考是当前亟待解决的工作。此外,开发廉价的环保型生物分散剂也是未来的重要研究方向。     

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.     

水面溢油污染的多角度多波段偏振特性研究

水面溢油在反射光波的过程中,将表现出与自身性质密切相关的特征偏振。因此,对水面溢油的多角度多波段偏振探测成为水体污染遥感监测的一种新手段。本文以汽油、柴油、摩托车机油和大豆油作为水面油污实验样品,应用多角度光谱偏振测量仪实测了不同溢油污染水体的多角度多波段偏振特性数据,探讨了不同溢油污染水体的偏振特性与观测方位角、光源入射角、观测天顶角以及探测波段等影响因素的变化规律,以便为水面溢油污染偏振遥感的研究提供科学依据。     

海上溢油回收凝油剂研究进展

频繁的溢油事故会对海洋生态环境造成严重的污染,使用凝油剂（OGA）是一种优良的溢油回收方式。本文分析了凝油剂的发展历程,根据结构组成对凝油剂进行分类,此外,针对凝油剂的有效性问题,分析了一系列有效性评价实验与凝油回收技术,为建立科学合理的评价指标提供了参考方案。在凝油材料研究进展方面,列举相选择性有机胶凝剂、多孔基有机胶凝剂与实际溢油凝油材料的研究现状,明确了可降解天然吸附材料或凝油剂研究与应用的发展趋势。最后,从凝油剂的经济成本和应用技术出发,阐释了当前凝油剂的发展难点与下一步工作的研究重点。     

浅谈溢油模型的发展及其应用设想

在溢油模型模拟溢油扩散、漂移的轨迹及其归宿的基础上提出溢油反向运算既反推的发展设想，扩展其功能，增加其应用，形成完整的溢油模型，并将该溢油模型运用于海事管理工作中，为海事管理工作服务。     

真实环境条件下溢油风化规律

在2010年7月16日大连输油管道爆炸事故发生后,分别于事故油罐、溢油发生后1 d、5 d、9 d的海面厚油膜区域以及溢油事故发生后15 d、23 d、210 d的岸滩石油重污染区域采集原始油样及溢油样品。采用气相色谱质谱联用(GC-MS)对样品中的生物标志物进行了检测,对常规生物标志物特征比值的变化趋势进行分析。结果表明:在为期9 d的海面溢油风化过程中nCl7/Pr、nC18/Ph、Pr/Ph、奥利烷/藿烷、C2-D/C2-P、C3-D/C3-P和ΣP/ΣD受风化影响较大(相对标准偏差值均在10%～20%范围内);在为期210 d的岸滩溢油风化过程中C17/Pr和nC18/Ph受风化影响最大(相对标准偏差值均大于50%),奥利烷/藿烷、C2-D/C2-P、C3-D/C3-P、ΣP/ΣD和2-MP/1-MP受风化影响较大(相对标准偏差值均在10%～30%范围内);Pr/Ph在不同环境介质中的风化过程存在显著差异。     

舟山海域突发性溢油环境风险评价

本文结合某建设项目的环境影响评价工作，开展海域突发性溢油的环境风险评价。通过风险概率计算，突发性溢油影响范围预测分析，提出舟山海域突发性溢油的应急对策。