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。     

气相色谱和荧光光谱多线线性指数模式识别法鉴别溢油源

本文以油品中n-C_(18)、n-C_(19)、n-C_(20)、姥鲛烷和植烷作为气相色谱的数据处理信息点,以激发波长分别在250、270、290、310和330nm处,发射波长分别在335、375、383、390和395nm处作为荧光光谱的数据处理信息点,采用多维线性指数模式识别法对油品的气相色谱和荧光光谱的“指纹”特征数值进行了综合处理。通过对数十种不同种类的原油和燃料油的分析计算,建立了一种多手段分析数据综合应用的溢油鉴别技术。     

正构烷烃气相色谱指纹法鉴别海面溢油源

通过一应用实例探讨了正构烷烃气相色谱指纹法鉴别海面溢油源的可行性。     

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。     

反相高效液相色谱鉴别海面溢油源的方法研究

本文采用反相高效液相色谱法(HPLC),运用紫外检测器(UVD)双波长双此值联用法和UVD与荧光检测器(FLD)联用等技术,选取、并较全面地考核了UVD-210-UVD-230等浓度法(鉴别方法-1),UVD-230-FLD-329等浓度法(鉴别方法-2)和UVD-G-254-FLD-G-329梯度洗脱法(鉴别方法-3)。结果认为三种方法各有利弊,均可作为海面溢油鉴别方法,以适应不同的条件、留有选择的余地。本方法适用于在实际海况下历经25-30d之内的原油、重质燃料油和经历5-7d之内的轻质燃料油。     

利用红外、气相色谱及痕量金属分析鉴别溢油污染源

对若干次溢油进行试验并以它们的未风化油为基准参比,试验表明:原油中的痕量金属,诸如V、Ni、Fe和Mg等受风化影响不明显。这些特征痕量金属指示物的用途是提供油污染肇事者的潜在指纹。     

胡敏酸衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱研究

胡敏酸是土壤有机质的重要组成部分。胡敏酸的物化结构和特性直接影响其环境地球化学行为,因此,也是胡敏酸地球化学研究的重要内容。傅里叶变换-红外光谱是胡敏酸物化结构和性质研究的强大工具,以往的研究通常采用压片-透射吸收法来研究分析胡敏酸的有机官能团信息。本工作采用透射-傅里叶变换-红外光谱和衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱两种分析方法对比研究了黄壤和石灰土中胡敏酸的有机官能团信息。结果表明,两种分析方法给出完全一致的研究结果,即:黄壤胡敏酸脂肪碳含量较高,芳香结构含量较低;石灰土胡敏酸分子的脂肪碳含量较低,芳香结构和含氧官能团含量较高。比较而言,衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱操作简便,无需对待测胡敏酸样品进行预处理,可以广泛地应用于胡敏酸红外光谱的分析。     

胡敏酸衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱研究

胡敏酸是土壤有机质的重要组成部分。胡敏酸的物化结构和特性直接影响其环境地球化学行为,因此,也是胡敏酸地球化学研究的重要内容。傅里叶变换-红外光谱是胡敏酸物化结构和性质研究的强大工具,以往的研究通常采用压片-透射吸收法来研究分析胡敏酸的有机官能团信息。本工作采用透射-傅里叶变换-红外光谱和衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱两种分析方法对比研究了黄壤和石灰土中胡敏酸的有机官能团信息。结果表明,两种分析方法给出完全一致的研究结果,即:黄壤胡敏酸脂肪碳含量较高,芳香结构含量较低;石灰土胡敏酸分子的脂肪碳含量较低,芳香结构和含氧官能团含量较高。比较而言,衰减全反射-傅里叶变换-红外光谱操作简便,无需对待测胡敏酸样品进行预处理,可以广泛地应用于胡敏酸红外光谱的分析。     

傅里叶红外遥感监测技术在石化企业泄漏监测的应用

针对传统气体泄漏检测方式存在的不足,通过采取基于傅里叶红外遥感监测技术的气体泄漏监测设备,与现有手段共同构成了立体化的气体泄漏监测网。监测数据表明,傅里叶红外遥感监测技术可以快速、准确地监测到泄漏气体的种类、浓度和扩散趋势,为石化企业泄漏监测提供了有力的技术保障。     

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。     

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。     

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.     

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。     

发达国家海上溢油遥感监测现状分析

根据加拿大环境技术中心做的一个卫星遥感和航空遥感在溢油应急处理应用现状的调查，分析了发达国家海上溢油遥感监测现状。     

溢油追踪报警器可行性研究

通过对专门设计的漂浮物在海洋中运动规律的分析，研究用来跟踪海上溢油漂移路线的可行性，从而，为溢油应急指挥中心的决策提供技术支持手段。     

溢油应急反应中的现场燃烧技术

介绍了溢油应急反应中的现场燃烧技术的形成、技术措施、所用设备设施以及实施现场燃烧时需要的注意事项     

海上溢油事故等级的综合评定

在综合分析影响溢油事故威胁程度有关的诸多因素的基础上，提出使用模糊神经网络技术来确定各影响因素的权重，进而使用模糊综合评价的方法来评定溢油事故的威胁程度及等级，为进一步的溢油事故应急决策奠定基础。     

溢油事故环境损害评估研究进展

海上溢油污染规模不断扩大,造成了严重的生态破坏和巨大的经济损失,国际海事组织通过了一系列公约,将环境损害赔偿提到议事日程。近年来,许多国家研究者精心设计了评估海洋环境损害的评估模型。本文对这些评估方法进行了梳理,得出溢油对海洋生态的损害评估研究主要集中于两个方面,一个是溢油事故发生后研究者利用实验研究溢油对各种海洋生物的影响,在此基础上,建立评估模型,事故发生后根据溢油的类型、数量及事故海域特征对环境的损害利用模型进行评估。另一个是利用指标生物或计算海洋的生态服务功能损失来评估溢油的环境损害程度。介绍了国内外实际应用的一些溢油评估模型和方法,最后对未来的环境损害评估研究和应用前景进行了展望。     

动态斜面(DIP)式溢油回收技术

:JBF环境技术公司生产的高效溢油回收设备的成功之处来自于独特的动态斜面的技术。可连续移动的皮带 (斜面 )可以产生水动力路径 ,可以迫使遭遇到斜面的油随之流动。因此 ,JBF设计生产的收油系统能以最高的效率在最大可能的操作环境下回收水面的各种油类。