溢油指紋的GC-MS鑒別研究.pdf

1、　　隨著海洋石油開發(fā)和海上運輸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各種船舶和油井溢油事故時有發(fā)生。全世界每年都有發(fā)生溢油事故，不僅造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，也對溢油油源鑒定提出了更高的要求。通過準(zhǔn)確可靠的方法鑒定溢油油源，對明確溢油事故責(zé)任，進行溢油損害賠償具有重要意義。
　　本論文采用GC-MS作為檢測器，通過模擬實驗對廈門地區(qū)溢油輕中度風(fēng)化規(guī)律進行研究。研究的主要內(nèi)容為室外沙表層和水面模擬風(fēng)化實驗過程中烷烴類、多環(huán)芳烴類、生物標(biāo)志物化合物和金剛烷的風(fēng)化

2、規(guī)律，主要研究石油中不易受風(fēng)化影響的多環(huán)芳烴、生物標(biāo)志物化合物以及金剛烷類，并結(jié)合不同產(chǎn)地原油的含量特征，尋找有代表性診斷比值，研究已有和新建立的溢油鑒別診斷比值的穩(wěn)定性，并對其進行重復(fù)性限驗證，篩選出適合作為溢油油源鑒別的診斷比值。
　　本次模擬實驗發(fā)現(xiàn)， 11 月廈門地區(qū)沙表層風(fēng)化模擬實驗中烷烴類受風(fēng)化影響較大，診斷比值Pr/Ph在實驗后期受到風(fēng)化影響而改變；一個月實驗結(jié)束后多環(huán)芳烴中二環(huán)的萘系列完全消失，三環(huán)的笏、二苯并噻

3、吩和菲系列受風(fēng)化影響明顯，選擇性質(zhì)量色譜圖峰高明顯下降，系列則受影響較小；生物標(biāo)志物化合物萜烷、甾烷特征離子譜圖有所下降。水面風(fēng)化模擬實驗中各類物質(zhì)風(fēng)化速率明顯低于沙表層風(fēng)化模擬實驗，一個月實驗結(jié)束后多環(huán)芳烴萘系列仍有檢出，三環(huán)以上多環(huán)芳烴基本不受風(fēng)化影響；萜烷、甾烷特征離子譜圖保持不變。本次實驗采用的菲系列的診斷比值 MPI1、MPI2、MPDF1、MPDF2、2-MP/1-MP 在兩種不同介質(zhì)風(fēng)化模擬實驗中變異系數(shù)為 0.70%~

4、8.11%，風(fēng)化過程中變化小，抗風(fēng)化能力強，重復(fù)性限驗證合格，可用于溢油油源鑒別。
　　本次模擬實驗開展了金剛烷的抗風(fēng)化能力的研究，通過風(fēng)化實驗的金剛烷特征離子掃描譜圖，發(fā)現(xiàn)金剛烷類在風(fēng)化過程中具有一定的抗風(fēng)化能力且雙金剛烷強于單金剛烷，不同來源油樣的金剛烷含量量均有不同，能夠代表原油的產(chǎn)地特征。新建立的金剛烷類化合物診斷比值IMA和IMD用于風(fēng)化溢油鑒定，通過實驗發(fā)現(xiàn)其風(fēng)化實驗過程中變異系數(shù)為 2.53%~4.92%，診斷比值

5、受風(fēng)化影響較小，重復(fù)性限驗證合格，可作為溢油溯源的診斷比值，但是由于特征離子峰響應(yīng)并不高，容易發(fā)生誤判，可結(jié)合其它的診斷比值進行溢油鑒別。
　　針對背景值對溢油診斷的影響，調(diào)查了廈門島周邊海域海運較繁忙的海域，研究了水體和沉積物中烷烴類、芳烴類、生物標(biāo)志物化合物和金剛烷類等與溢油鑒別相關(guān)的化合物。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水體中正構(gòu)烷烴中C16、C18、C20組分含量高于其余正構(gòu)烷烴組分，沉積物中C15~C20組分含量較高。芳烴類水體中萘系列含