海上溢油多環(huán)芳烴的碳穩(wěn)定同位素指紋特征.pdf

1、本研究選取不同地區(qū)和種類的油品,對(duì)其中部分油品進(jìn)行模擬風(fēng)化實(shí)驗(yàn),以氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)和穩(wěn)定同位素質(zhì)譜法(GC-IRMS)兩種分析方法為基礎(chǔ),使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)油樣多環(huán)芳烴(PAHs)的化學(xué)指紋特征和碳穩(wěn)定同位素指紋特征,及其在風(fēng)化過(guò)程中的風(fēng)化規(guī)律進(jìn)行分析,并利用以上多環(huán)芳烴指紋特征對(duì)未風(fēng)化和風(fēng)化油品進(jìn)行鑒別和區(qū)分。本研究為溢油的溯源補(bǔ)充了穩(wěn)定有效的鑒別指標(biāo)和方法。研究結(jié)論如下:
　　(1)從原油中多環(huán)芳烴組分相對(duì)含量分

2、布中,可以得到油樣豐富的信息,但無(wú)法僅根據(jù)其對(duì)原油進(jìn)行鑒別;原油多環(huán)芳烴診斷比值的單因素方差分析表明,成熟度參數(shù)在不同油品間差異不大,而表現(xiàn)有機(jī)質(zhì)來(lái)源指標(biāo)的差異性明顯。原油多環(huán)芳烴診斷比值的主成分分析無(wú)法將安哥拉(AGL)和阿曼(AM)原油區(qū)分開(kāi)。因此,多環(huán)芳烴診斷比值在用于鑒別原油時(shí),需慎重考慮;隨著環(huán)數(shù)和甲基數(shù)目的增加,多環(huán)芳烴δ13C總體呈現(xiàn)出偏負(fù)的趨勢(shì)。使用主成分分析法分析多環(huán)芳烴碳穩(wěn)定同位素組成可對(duì)油品特征進(jìn)行區(qū)分。將顯著性差

3、異大的多環(huán)芳烴特征比值與多環(huán)芳烴δ13C結(jié)合,可對(duì)七種原油進(jìn)行更加細(xì)致、清晰地區(qū)分。多環(huán)芳烴碳穩(wěn)定同位素組成可以作為鑒定油源的有效工具。
　　(2)由油品風(fēng)化期間多環(huán)芳烴診斷比值風(fēng)化規(guī)律可以看出,不同油種的多環(huán)芳烴風(fēng)化模式差異明顯。與燃料油相比,原油多環(huán)芳烴組分更容易受風(fēng)化影響。由油品多環(huán)芳烴診斷比值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)和重復(fù)性限分析均可發(fā)現(xiàn),所有油樣中,二苯并噻吩/菲(DBT/P)和甲基菲分餾系數(shù)(MPDF1)兩種比值的抗風(fēng)

4、化性較強(qiáng),穩(wěn)定度高。這兩種診斷比值的單因素方差分析結(jié)果說(shuō)明,只有DBT/P比值可將全部油樣兩兩區(qū)分。因此DBT/P比值可用作溢油鑒別的參考比值;可測(cè)得多環(huán)芳烴的δ13C中,同種油樣中的同一種多環(huán)芳烴在不同風(fēng)化階段的標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過(guò)1.2‰,風(fēng)化對(duì)多環(huán)芳烴δ13C值的變化產(chǎn)生影響是有限的。多環(huán)芳烴δ13C的主成分分析對(duì)油樣也可進(jìn)行區(qū)分。利用兩種多環(huán)芳烴δ13C作二維散點(diǎn)圖可鑒別油樣來(lái)源并區(qū)分不同的油樣。本研究為油品鑒別提供了一些有效的參考方