用相关系数法匹配色谱图形鉴别海面溢油源

用皮尔逊相关系数法匹配色谱图形,根据溢油与可疑油的相似性鉴别溢油源。通过风化实验,研究出六个受风化影响很小的油色谱峰作为信息点,用K-最邻近分类法鉴别非常相似的油品。     

溢油“指纹”的判别方法

近30年中,人们尝试着用不同的数学模式对溢油的“指纹”进行数字化识别。目前国外应用较多的有峰比值法、对数比值法、相关系数法、矢量模型法、类比模拟法和K最近领域法等,其中被认为最有效的方法是对数比值法和矢量模型法。我国在溢油鉴别方法的研究中,逐步开展了油品“指纹”的数字化识别,已见报道的如峰比值法、荧光相似指数法、荧光双比值联用分类法、核磁共振1H谱5参数识别法、反相高效液相色谱矢量角距法、色谱-光谱联用多线性指数法等。而且,聚类分析和模糊相关分析[1](另见徐学仁《海洋与湖沼》1992年第5期)等也被用于油品“指纹…     

多环芳烃油指纹应用于船舶溢油鉴别研究

溢油种类主要包括船舶燃料油和原油,二者性质的差异决定了鉴别方法也相应不同,寻求适合于船舶溢油的鉴别方法具有重要意义。在使用柱色谱层析方法对样品进行分离前处理的基础上,以气相色谱/质谱方法(GC-MS)为主要分析手段,对溢油样品和可疑船舶溢油源样品的多环芳烃油指纹特征进行对比,并在多环芳烃油指纹参数的基础上进一步进行多环芳烃内组成三角图分布特征与聚类分析研究,成功为珠江口水域某船舶溢油事故追踪到肇事溢油源。结果表明:取自丁船的油样和现场溢油样芳烃油指纹特征最为相近,是此次溢油事故的溢油源。受风化作用后的船舶燃料油中饱和烃类化合物数量稀少,且含量极低,不适合用于溢油鉴别,而多环芳烃类化合物较饱和烃类化合物而言具有含量高、种类丰富的特点,是该类溢油鉴别的主要油指纹依据。使用油指纹参数进行可疑溢油源识别时,充分考虑油品中有机分子所受风化影响程度的不同是风化条件下溢油鉴定的关键。因此,多环芳烃油指纹可以有效应用于船舶燃料油溢油的鉴别。     

基于纹理分析和人工神经网络的SAR图像中海面溢油识别方法

基于纹理分析和人工神经网络建立了用于区别SAR图像中溢油现象和疑似溢油现象的模型.引入图像处理中的纹理分析作为识别溢油现象的特征参量,并利用方差分析对计算的31个特征参量进行筛选作为神经网络的输入.结果表明,模型能够较好的识别溢油现象,测试样本集的总体精度为0.83;纹理特征作为特征参量以及基于方差分析的特征参量筛选提高了溢油现象的识别精度.     

用荧光光谱和毛细管GC—FID法鉴别海面溢油

采用荧光光谱和高效毛细管ＧＣ－ＦＤ两种鉴别方法,对发生在秦皇岛东山浴场的一起溢油油样进行了分析鉴定。可靠地查明了溢油源。文中较详细地介绍了溢油特征“指纹”识别技术和特征“指纹”信息点相对峰高比值法相结合的溢油鉴别方法。     

近红外光谱识别模拟海面溢油

对模拟溢油的石油类样品进行近红外光谱检测并进行了主成分分析,以主成分得分作为聚类的特征变量进行模糊聚类,采用近红外光谱测量结合主成分分析和模糊聚类法快速识别模拟溢油种类,并建立了样品聚类与识别模型。采用此模型对柴油、汽油和润滑油等334个与海水体积分数≥4∶10 000的模拟溢油样品进行了准确快速的分类和识别,为近红外光谱技术判别实际溢油样品提供了科学依据。     

原油中的正构烷烃类在海沙和海水中风化的模拟实验

通过自然条件下沙表层和水面溢油的模拟风化实验,采用GC-MS作为检测器,研究原油中的正构烷烃在厦门地区的风化规律.结果表明,在一个月的风化模拟实验中,两种不同介质溢油风化均明显体现轻组分的正构烷烃丢失现象,且正构烷烃组分在水面溢油的风化速率低于沙表层溢油速率1～2个碳数.沙上模拟实验后期APr/APh比值明显受到风化影响,诊断比值不适用于油源鉴别.诊断比值An-C17/APr、An-C18/APh在短期风化过程中受风化影响小.水面溢油模拟实验结束后发现水体中n-C13-n-C29的正构烷烃组分含量升高2.9%～327.4%.     

渤海原油的蒸发风化对油指纹的影响

选取渤海3个不同区块不同平台的原油样品,进行室内蒸发风化模拟实验.采用气相色谱法和气相色谱一质谱联用法,分析了在不同风化程度(最大风化、最大风化的1/3、最大风化的2/3)下正构烷烃、生物标志化合物以及用于溢油鉴别的诊断比值在风化过程中的变化特征,探讨了渤海不同原油的蒸发变化过程,对渤海溢油鉴定具有重要的借鉴作用.     

短期风化对混合溢油组成的影响

对两种原油进行混合配比实验,将混合后油样置于人工气候箱进行风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测风化样品中的生物标志化合物,短期风化作用对混合溢油的油指纹、生物标志化合物诊断指标等的影响。结果表明,混合溢油的正构烷烃总质量变化与单一原油油品的变化规律相近,即前期风化较快,质量减损较多,而后期风化趋缓,不同混合比例的溢油表现差异不明显。常用于短期风化的诊断比值对各混合油样的风化具有指示意义,但难以定性鉴别油品是否发生混合。重复性限法检验只能判定短期风化过程前后的油样为同一油源,而难以反映油样是否为混合油源的特征,各诊断比值的RSD%值较大可能是混合溢油的一个表现。     

南黄海北部石油污染来源的鉴别

石油污染来源的鉴别主要是借助于石油的性质及其组成的特点，以其固有成分进行直接的比较(passive tagging)，或是以其包含的一些可鉴别标记物进行鉴别(active tagging)。石油的特性和化学分析在石油工业中早已做过详细的研究。但是，石油工业以及海上石油运输漏泄在海洋环境中的石油受到各种因素的影响，诸如溶解、蒸发、阳光曝晒、氧化以及生物降解作用等等，都不可避免地导致石油成份的改变。常规的物性测定与石油成份的分析,作为对环境样品的鉴别(fingerprint)就不起作用了。因此，石油污染来源的鉴别应当依据那些既是石油所具有的特性，而在环境诸因素的影响下又不易改变的参数。如石油的残留部分的气液色谱图，镍、钒的含量及其比值，碳、硫同位素含量及其比值的对比等，均可作为石抽污染来源鉴别的参数。 E.R.Adlard研究了石油的正构烷烃气液色谱的FID(氢火焰离子鉴定器)色谱图和FPD(火焰光度鉴定器)有机硫色谱图，用于石油污染来源的鉴别。M. E. Garze应用气液色谱FID，FPD 相结合的方法分析环境油样，直接比较其色谱图，并对比其典型的相应峰强度比值以鉴别环境的污染油样。最近，Alanp Bentz对环境中溢油的鉴别及使用的各种方法作了较为全面的评述。并对石油在环境中的风化影响，萤光光谱在石油天然萤光成份分析中的应用，以及气液色谱、薄层色谱、红外光谱、质谱等分析手段应用于石油污染来源鉴别，亦作了论述。 对于用来鉴别海洋环境中溢袖来源的各项参数，实际上不可能认为其中某一个参数优越于另一个参数，而必须进行多参数的综合分析对比。本文只是对取自调查区的海上溢油及一些岸边污染抽样和取自可疑来源区油田的原抽样品进行气液色谱分析，对样品中的正构烷烃、有机硫化合物的色谱图作了对比，绘制了正构烷烃碳数分布曲线，并以(C21+C22)/(C28+C29)的比值作为鉴别南黄海北部石油污染来源的参数。     

分形方法在海洋溢油的气相色谱鉴别中的应用研究

将分形理论应用于溢油的气相色谱鉴别,建立了一种新的海洋溢油气相色谱鉴别方法。即首先采用小波分解将气相色谱图曲线分解至不同的尺度,计算各尺度曲线分量的分形维数,基于分形维数参量,采用欧几里得距离判断不同样品气相色谱曲线的近似程度,达到对溢油样品进行鉴别的目的。溢油事故实例数据分析表明,分形维数能较好的反映不同色谱曲线的差异,所建立的方法在筛选溢油样品时,能在一定程度上缩小鉴别范围,可作为溢油鉴别的一种有效辅助方法。     

海上溢油SAR遥感监测及溢油漂移快速数值预报技术研究

为探讨海上溢油遥感监测与溢油漂移数值模拟技术的联合应用,采用凝聚层次聚类算法从SAR遥感影像中识别油膜,采用基于风、浪、流耦合三维水动力模型研发的中国近海溢油漂移快速预报模型,将遥感识别结果作为溢油漂移数值预报模式的初始输入,预测油膜的漂移,然后将溢油漂移预测油膜与下一时相SAR遥感识别油膜进行比对,发现二者吻合较好,表明SAR遥感监测技术与数值模拟技术结合应用,可优势互补,同时获取海面油膜位置、面积和动态漂移信息。     

海洋溢油合成孔径雷达图像特征提取及其关键度分析

就SAR图像溢油检测的方法论而言,用于识别溢油和疑似现象的定性或定量的统计特征量选择,通常是任意的。对于不同的分类模型,所选用的特征量也不尽相同。主要是进行海洋SAR图像特征提取及其关键度分析。其目的是将"最小距离"判别法应用于海上溢油和疑似溢油的识别研究。首先,针对海洋SAR图像溢油检测常用的特征量,进行冗余处理;然后,引入关键系数,定量地研究特征量的关键度,提取显著特征量;藉以构造一个多维的特征矢量空间,以适于最小距离判别法在特征矢量空间中进行溢油和疑似溢油的识别研究。     

基于五种油源的中重度风化溢油的常规鉴定指标的应用效果评估

本文利用采集于我国三大油田的五种原油样品开展了长达210天的溢油风化模拟实验,并依据相对偏差和重复性限数学分析法,进行溢油风化过程分析和诊断比值应用效果评估。研究结果表明:经过210天的风化,溢油鉴定诊断比值发生明显改变;其中来源于萜烷、甾烷和多环芳烃的诊断比值变化率要远低于正构烷烃,可用于中长期风化溢油鉴定。此外,研究发现,在这些有效诊断比值中有4个变化率较小,相对偏差低于5%,保持了较好的稳定性,更适合于重度风化溢油鉴定。     

基于SAR卫星遥感的溢油自动识别和预警业务化系统研发与应用

基于SAR卫星遥感技术,研发了海上溢油自动识别和预警业务化系统。系统基于SAR影像自适应阈值分割和分类器增强算法实现了油膜自动识别,并将溢油遥感识别与漂移预测预警有效结合,一方面提高了溢油监测效率和溢油识别准确率,另一方面同时提供溢油识别-预测-预警一体化信息,可为业务化监测系统的运行提供有利支撑。     

红外光谱法鉴别溢油的初步研究

溢油样品在35—40℃以5000r/min作离心处理除去油中的水,测定样品在指纹区(1720—650cm~(-1)中的红外光谱,取得所选定的谱带的光谱数据,通过计算和比较皮尔逊相关系数来研究溢油样品光谱和可疑油源光谱之间的相似性以作溢油源鉴别。整个过程在计算机控制下进行,利用一个专用的计算机程序来作溢油检索,它可以从众多的可疑油源中找出三个最相似的油源并将它们按其相似程度进行排列,大大简化了鉴别过程,提高了准确度。     

墨西哥湾波候统计特性分析

简要介绍了波候的概念,简述Ｗｅｉｂｕｌｌ分布及对数一正态分布的拟合方法,提出最大熵分布拟合有效波高、峰周期分布的新方法;选取半封闭海湾墨西哥湾内水深不同、地理位置不同的六个观测站一年的连续资料,以上述三种拟合方法对其有效波高,峰周期概率分布进行拟合,并与观测直方图进行比较检验,结果表明,在墨西哥海湾内,最大熵分布优于对数－正态分布,对数－正态分布优于Ｗｅｉｂｕｌｌ分布。     

应急状态下海洋溢油源鉴别的应用研究

通过一实例对应急状态下如何对海洋溢油源进行快速地判断筛选进行了研究-先运用气相色谱法从数量众多的可疑溢油源中初步筛选出几个，再利用气-质联用做进一步的鉴别．事实证明，这种方法有利于应急状态下溢油源的快速鉴别     

水上溢油遥感识别与监测技术

本项目针对国家和区域溢油应急反应体系构建的紧迫需求,攻克了海上溢油遥感识别与监测技术,成功解决了海上溢油识别与监测的全方位覆盖、全天候运行和快速反应三大关键难题。开展了航天遥感、航空遥感、     

基于特征比值的原油中PAHs标志物风化规律研究

以渤海某原油作为研究对象进行综合模拟风化实验, 探讨了原油中五类PAHs组分的风化规律并筛选出其中稳定的诊断比值。结果表明: 经过50d风化, 原油中PAHs的分布已经发生了较大的改变, 其中萘系类损失最为严重, 菲系列所占的比例有所提高, 二苯并噻吩、屈、芴系列则保持相对稳定, 这为进一步筛选用于溢油来源鉴别的新诊断比值参数提供了一定依据; 经风化检验, 现有常用6种PAHs诊断比值在风化50d后较稳定, 可用于风化溢油的鉴别; 所选取新诊断比值中, 菲和屈系列、烷基取代二苯并噻吩类、烷基取代芴类抗风化能力较强, 共筛选出34种诊断比值可作为溢油鉴别的有效指标。