本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種鑒別海上風(fēng)化原油與船用燃料油的多維化學(xué)指紋及利用該指紋鑒別風(fēng)化原油與船用燃料油的方法，屬于海洋環(huán)境污染檢測(cè)與治理領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)原油和船用燃料油均具有較為豐富的正構(gòu)烷烴、多環(huán)芳烴以及微量金屬鎳和釩這些特點(diǎn)，以正構(gòu)烷烴、熒光特性、Ni/V、碳穩(wěn)定同位素比δ13C等指標(biāo)四個(gè)特征參數(shù)構(gòu)成鑒別兩者的化學(xué)油指紋，這與現(xiàn)有的色譜指紋有著本質(zhì)的不同。它不僅改善了現(xiàn)有油指紋的單一性和局限性，而且能更全面地反應(yīng)油品自身的特性，這為追溯溢油源，查明事故原因、污染損害評(píng)估等提供了更為科學(xué)的技術(shù)支撐。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種鑒別風(fēng)化原油與船用燃料油的多維化學(xué)指紋及利用該指紋鑒別風(fēng)化原油與船用燃料油的方法，屬于海洋環(huán)境污染檢測(cè)與治理領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
石油對(duì)海洋的污染，已成為世界性的嚴(yán)重問(wèn)題。船體碰撞、機(jī)械設(shè)備老化、開采不慎、廢油排放等會(huì)導(dǎo)致各種原油及原油制品進(jìn)入海洋，對(duì)自然環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖、淺水岸線、碼頭工業(yè)等造成不同程度的危害，威脅動(dòng)植物的生存，影響海上生產(chǎn)作業(yè)，甚至引起公共飲食安全危機(jī)。在解決溢油事故問(wèn)題上，油類的鑒定是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它不僅有助于溢油溯源， 而且對(duì)查明事故真相，明確法律責(zé)任有著極其重要的意義。近年來(lái)，我國(guó)沿海海域時(shí)常出現(xiàn)不明油源的污油上岸，因?yàn)樵诎l(fā)現(xiàn)不明油源污油上岸的時(shí)間段并沒(méi)有溢油事故的發(fā)生，分析是以往的溢油沉潛至水下一段時(shí)間后，遇合適的條件上浮并擱淺至岸灘，這對(duì)當(dāng)?shù)氐暮Ｑ蟓h(huán)境、旅游資源以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴(yán)重?fù)p害。由于風(fēng)化前后的原油與船用燃料油外觀極為相似，它們均呈液態(tài)、黑褐色、且粘稠，用肉眼很難辨別，因而對(duì)追溯溢油來(lái)源，查明事故原因，追究肇事者等造成一定困難。油指紋鑒別技術(shù)源于對(duì)不同產(chǎn)地的原油生成的地質(zhì)條件、成熟度等原始信息的研究。國(guó)外對(duì)海上溢油方面的研究較早，分析方法也多樣化。Ferna' ndez_Varela曾用氣相色譜法(GC-FID)測(cè)定了 34種原油，以及煤油、汽油、潤(rùn)滑油等樣品的碳?xì)浠衔镏讣y。Malmquist等研究了風(fēng)化作用對(duì)原油和重質(zhì)燃料油的影響,發(fā)現(xiàn)原油中n_C18之前的組分在風(fēng)化192天完全消失，而對(duì)重質(zhì)燃料油的作用影響不是很明顯M。也有人指出石油中的生物標(biāo)記物如留烷、萜烷等這一類有機(jī)物相對(duì)穩(wěn)定，可以用于溢油鑒別M。此外，Wang以及Ebrahimi指出PAHs也是一種有價(jià)值的化學(xué)指紋。還有，Betti等研究表明放射性元素及同位素對(duì)溢油溯源也非常有效m。雖然國(guó)內(nèi)的油指紋鑒定技術(shù)發(fā)展較晚，但是隨著海上溢油事故的頻繁發(fā)生，這項(xiàng)工作得到越來(lái)越多的重視。烏鋼等采用IR技術(shù)對(duì)原油、船舶常用機(jī)油、燃油等油品進(jìn)行了鑒別M ;葉立群等利用GC-FID對(duì)油樣進(jìn)行初步鑒定，再用傅里葉紅外光譜儀研究其化學(xué)結(jié)構(gòu);還有陳偉琪等人運(yùn)用了 GC法分析了海上溢油的正構(gòu)烷烴信息UCH12];劉曉星等人采用碳穩(wěn)定同位素比法對(duì)中東原油進(jìn)行了鑒別M ;劉星利用 PAHs色譜指紋對(duì)國(guó)內(nèi)外的多種原油、燃料油進(jìn)行了辨別分析M。還有，國(guó)家海洋局北海監(jiān)測(cè)中心自2002年開始建立油指紋數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)體系，采用GC-FID，GC/MS，IR等以及物理分析方法，提取油品的特征信息。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)油指紋的認(rèn)知多集中在碳?xì)浠衔锏纳V表征，但是原油及其成品油的組成非常復(fù)雜，只用色譜分析方法無(wú)法把油品的主要特征都表達(dá)出來(lái)。日本研究人員對(duì)人手指紋的研究結(jié)果表明，所謂的指紋識(shí)別并非是對(duì)紋路的識(shí)別，而是根據(jù)指紋的端點(diǎn)、 指紋中心、分歧點(diǎn)和三角洲這些特征點(diǎn)來(lái)進(jìn)行識(shí)別的_。基于這種認(rèn)識(shí)，對(duì)于油指紋的鑒別也應(yīng)該選擇能夠代表油品化學(xué)特征的某些參數(shù)作為鑒別溢油的化學(xué)指紋。參考文獻(xiàn)黃開勝，何小青，李思源等.化學(xué)特征指紋技術(shù)在溢油鑒別研究的應(yīng)用發(fā)展·光譜實(shí)驗(yàn)室，2009，26 (5) : 1325-1328.Ferna; ndez-Varela R, Andrade J. M, Muniategui S. et al.1dentification of fuel samplesfrom the Prestige wreckageby patte rn recognition methods. Marine Pollution Bulletin2008:335 - 347. Linus Μ. V. Malmquist, Rasmus R. Olsen, Asger B. Hansen et al. Assessment of oilweathering by gas chromatography - mass spectrometry, time warping and principalcomponent analysis. Journal of Chromatography A, 2007:262 - 270.Christense J H, Tomasi G. Practical aspects of chemometrics for oil spillfingerprinting. Journal of Chromatogra-phy A, 2007, 1169 (1/2):1-22.Wang Zhendi, Fingas M, Page D S. Oil spill identification. Journal of C hromatographyA, 1999, 843(1/2):369-411. Ebrahimi D, Lia J, Hibbert D B. Classification of weathered petroleum oils by mult1-wayanalysis of gas chromatography-mass spectrometry data using PARAFAC2 parallel factoranalysis. Journal of Chromatography A, 2007，1166(1/2) :163-170.Betti M, Boisson F, Eriksson M. et al.1sotope analysis for marine environmental studies.1nternational Journal of Mass Spectrometry,2011:1-8.烏鋼，陳宗良.鑒定環(huán)境中污染油品的紅外光譜法.環(huán)境科學(xué)1983， 4(3) :38-42.葉立群，鐘燕青.利用氣相色譜-傅里葉紅外光譜法聯(lián)合鑒別溢油污染源.交通環(huán)保· 2002，23(4) :25-27.陳偉琪，張珞平.正構(gòu)烷烴氣相色譜指紋法鑒別海面溢油源一事例研究.臺(tái)灣海峽· 2002，21 (3) : 329-331.秦中會(huì).氣相色譜指紋法鑒別溢油污染源.化學(xué)工程師· 2011，190(7) :27-29.宮景霞.正構(gòu)烷烴氣相色譜指紋法鑒別海面溢油源.福建環(huán)境· 2002，19(6) :53-54.劉曉星，王藝，王硯利，公維民.碳穩(wěn)定同位素比質(zhì)譜法對(duì)中東原油的鑒別 分析化學(xué)，2012，40 (7) :1104-1108.劉星，王震，馬新東等.原油與重質(zhì)燃料油中多環(huán)芳烴分布特征及主成分分析.海上污染防治及應(yīng)急技術(shù)研討會(huì)論文集，387-394.高振會(huì)，崔文林，周青等.渤海海上原油油指紋庫(kù)建設(shè).海洋環(huán)境科學(xué)，2006，25(1) :1-5.Mori M, Shinzaki T, Sasaki S. Biometric authentication technology. Fujitsu, 2003, 07:272-279.
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種鑒別海上風(fēng)化原油與船用燃料油的多維化學(xué)指紋。一種鑒別海上風(fēng)化原油與船用燃料油的多維化學(xué)指紋，所述多維化學(xué)指紋包括下述指紋參數(shù)①原油短期風(fēng)化后的正構(gòu)烷烴優(yōu)勢(shì)烴集中在n-C15 n_C3(l，長(zhǎng)期風(fēng)化后集中在 n-C17 n-C27 ;燃料油短期風(fēng)化本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鑒別海上風(fēng)化原油與船用燃料油的多維化學(xué)指紋，其特征在于：所述多維化學(xué)指紋包括下述指紋參數(shù)：①原油短期風(fēng)化后的正構(gòu)烷烴優(yōu)勢(shì)烴集中在n?C15～n?C30，長(zhǎng)期風(fēng)化后集中在n?C17～n?C27；燃料油短期風(fēng)化的正構(gòu)烷烴優(yōu)勢(shì)烴集中在n?C19～n?C28之間，長(zhǎng)期風(fēng)化后集中在n?C20～n?C26；②風(fēng)化后原油在332?334nm和384nm處的熒光強(qiáng)度比值I332?334nm/I384nm≥1.4；風(fēng)化后船用燃料油的熒光強(qiáng)度比值0.8≤I332?334nm/I384nm＜1.4；③風(fēng)化后原油的Ni/V＞3；風(fēng)化后船用燃料油的Ni/V＜0.6。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉曉星，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大連海事大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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