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舰用燃料油与原油的化学指纹鉴别研究

曲玲  
【摘要】:近年来,我国渤海湾以及胶东湾海域时常出现不明的黑色油污,对当地的海域环境以及水产养殖业造成了严重损害。由于船用燃料油与原油外观极为相似,它们均呈液态、黑褐色、且粘稠,用肉眼很难辨别,因而对追溯溢油来源,查明事故原因,追究责任者等造成一定困难。因此,解析船用燃料油和原油的化学组成,寻找它们的化学指纹特征是用于鉴别两者的一个有效可行的方法。 本研究以舰用燃料油和原油作为研究对象,采用石墨炉原子吸收法、恒波长同步荧光法、气相色谱法、稳定同位素比质谱法作为分析手段,检测镍钒比(Ni/V)、荧光特性、正构烷烃、诊断比例(Pr/Ph、Pr/C17、Ph/C18)、碳稳定同位素比(δ13C)等项目,探讨油品20天短期风化前后的变化情况。通过对比分析,拟找出它们各自的化学指纹特征。实验结果表明,舰用燃料油与原油(不同产地)之间的化学指纹存在明显差异。 舰用燃料油的指纹特征:①Ni/V在27.6-33.7之间波动;②Δλ=35nm时,328nm处的荧光强度最强,整体荧光光谱呈现一个峰;③正构烷烃以≤n-C25为主,其中≤n-C13随风化明显减少;④Pr/Ph较Pr/C17、Ph/C18高,Pr/C17与Ph/C18比较相近;⑤n-C11~n-C24的δ13C波动范围在-28.5到-33.6之间。 马来西亚原油:①Ni/V在9.7~13.5之间波动;②Δλ=35nm时,328nm的荧光强度最强,但整体荧光光谱呈现为两个峰;⑧以≤n-C35为主,≤n-C13随风化明显减少;④Pr/Ph高于Pr/C17、Ph/C18,Pr/C17约为Ph/C18二倍;⑤n-C11~n-C24的δ13C波动范围在-26.3~-27.6。 伊拉克原油:①Ni/V在0.8~1.1之间波动;②Δλ=35nm时,332nm的荧光强度最强,整体荧光光谱呈现为一个峰;③以≤n-C34为主,≤n-C13随风化影响较大,明显减少;④Pr/Ph>Ph/C18>Pr/C17;⑤n-C12~n-C23的813C波动范围在-27.0--28.6。 大庆原油:①Ni/V在63.7~74.1之间波动;②Δλ=35nm时,332nm的荧光强度最强,整体荧光光谱呈现一个峰,其两侧伴有小的光谱峰;③以≤n-C35为主,≤n-C13随风化影响较大,明显减少;④Pr/Ph较Pr/C17、Ph/C18高,Pr/C17与Ph/C18比较相近;⑤n-C11~n-C24的613C波动范围在-30.5~-32.0。 此外,对于正构烷烃组分比较相近的原油而言(如马来西亚原油和大庆原油),可以通过Ni/V,荧光强度以及碳稳定同位素比值来进一步确认。


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