荧光技术在溢油鉴别中的应用

荧光光谱具有灵敏度高、选择性好、分析速度快等特点被广泛应用于溢油鉴别。通过结合同步荧光光谱法、导数荧光光谱法和三维荧光光谱法对某码头一次溢油事故的溢油样进行分析鉴别,快速准确地鉴别出溢油源,进一步说明了荧光光谱法是溢油鉴别中一种有效的技术方法。研究结果表明:(1)同步荧光光谱对油源较为相近的油样区分能力较差,但可初步判断其相似性;(2)三维荧光光谱图油样荧光强度会受风化等因素的影响,但谱图的整体轮廓受干扰因素影响较小,芳烃的测定结果能比较准确地反映出溢油源的特征信息;(3)一阶导数荧光光谱中峰的比值能增强光谱特征,提高溢油鉴别的分辨能力。     

三维荧光谱参量化方法及其在油种鉴别中的应用

荧光光谱分析方法是溢油油种分析鉴别中一种较为有效的方法。荧光光谱的定性和定量化分析方法是其中的一个重要环节。我们针对油种鉴别的特点,提出了油样三维荧光谱的参量化方法：     

三维荧光谱参量化方法及其在油种鉴别中的应用

荧光光谱分析方法是溢油油种分析鉴别中一种较为有效的方法。荧光光谱的定性和定量化分析方法是其中的一个重要环节。我们针对油种鉴别的特点,提出了油样三维荧光谱的参量化方法：提取三维荧光谱的特征参量,进行比较分析,作为油种分类鉴别的依据。该方法经实际应用检验,证明具有可靠、实用、直观、分辨率高的优点。     

荧光光谱向量空间距离模式识别法鉴别海面溢油源

采用向量空间距离模式识别法鉴别海面溢油源,研究出4个激发波长和4个发射波长用作数据处理的信息点.对未风化的和风化过的原油,燃料油和润滑油数据进行了研究.并采集了十多条船上的油品验证了方法的可靠性.给出了实验条件下的最小向量空间距离,建立了荧光光谱鉴别海面溢油源的新技术.     

海洋激光荧光雷达海面油膜种类鉴别研究

海洋激光雷达在探测海面油荧光方面的应用 ,受到广泛重视。海洋激光荧光雷达是以物质荧光谱理论为基础 ,将荧光技术应用于海面油膜检测领域。本文介绍了激光荧光原理 ,青岛海洋大学海洋激光雷达的基本结构和工作过程 ,以及该套系统进行海面油膜种类鉴别的使用方法和适用范围。通过实验证明 ,该套系统性能可靠 ,测量值稳定 ,能够进行一定程度上的油荧光测量。提出采用荧光强度 4 35 / 380 ,4 35 / 5 0 0 ,4 35 / 5 5 0 ,3个比值作为油样荧光特性的描述值进行油种鉴别。相对其他的鉴别方法 ,三比值法无须配置溶液 ,适于现场测量。根据系统响应情况提取的特征值不但更有针对性 ,而且由于特征值数量多 ,对荧光谱分布曲线的描述更加准确。     

后赤潮过程中现场水样的三维荧光光谱特征分析

对发生在青岛近岸水域的后赤潮过程中赤潮藻密度、藻种进行鉴别的同时,对现场水样的三维荧光光谱进行了测量,获得了一套三维特征荧光数据。分析结果表明,1）当海水中生物密度达到或接近赤潮密度时,Ex最高峰值波长位于245nm,Em最高峰值波长在445nm,激发转折波长在260nm,荧光转折波长在245nm;2）在非赤潮区,Ex...     

荧光光谱的新发展及在海洋有机化学研究中的应用

荧光光谱具有灵敏、简便、快速和选择性高等优点,特别是新近发展的三维全扫描荧光,更提高了对芳烃结构变化的解释能力和选择性,增加了荧光光谱资料,并能藉助计算机快速、准确和自动地测定及数据处理,在激发和发射波长200—600nm范围内,波长交替递增,连续扫描地进行荧光测定。能获得发射波长、激发波长和荧光强度的三维全扫描荧光光谱图及荧光强度等高图。本文叙述了三维荧光测定装置和它的特点,并通过研究实例来描述它在海洋沉积有机地球化学、海洋环境污染监测及海洋石油勘探等方面的应用和作用。研究表明,三维扫描荧光光谱是研究海洋有机化学中的有效“指纹”工具。     

油样品的可变角同步荧光光谱的计算机模拟

可变角同步荧光法(VASF)是在三维荧光光谱和同步荧光光谱的基础上发展起来的1种特殊形式的荧光光谱,在用于光谱相互重叠的多种组分的同时分析中,取得了很好的效果。文中基于实验得到的原油样品三维荧光光谱数据EEM(excitation-emission matrix),引入二维三次卷积插值,通过Matlab软件实现了对所选扫描路径中各数据点的荧光强度值的获取,编写了用于模拟所选扫描路径下的可变角同步荧光光谱VASFS(Variable-angle synchronous fluorescence spectrum)的VAS-FS程序。此程序为三维荧光光谱和可变角同步荧光光谱的获取和分析提供了1种模拟方法,也为可变角荧光分析中最优扫描路径的选取提供了1种快捷、方便的途径。     

江蓠属藻胆体的研究 Ⅱ.藻胆体的荧光光谱特性

报道以青岛野生型龙须菜（ｗｔ）、黄色突变体（ｙｅ１００）、４株绿色突变体（ｇｒ１８０、ｇｒ１８４、ｇｒ１８６、ｇｒ１８８）、委内瑞拉野生型龙须菜（ｌｖ）、南非野生型龙须菜（ｓａ）及真江蓠（ｇａ）为材料,用蔗糖密度梯度离心法得到完整的藻胆体。用５４０ｎｍ激发,野生型的荧光发射峰位于５７８ｎｍ和６７０ｎｍ,相对荧光强度ＦＡＰＢ／ＦＰＥ的比值为１．５０。几种材料的ＰＥ和ＡＰＢ荧光发射峰没有明显区别（不超过２ｎｍ）,但两峰荧光强度比值显著差异。结果显示ｌｖ的ＦＡＰＢ／ＦＰＥ比值最低,只有１．２０,ｇｒ１８６的比值最高,为５．６７,野生型中ｓａ也比较高,为４．７９。用６７０ｎｍ激发,野生型龙须菜的荧光社发光谱有５个峰,分别为４９９ｎｍ、５４０ｎｍ、５６８ｎｍ、６１４ｎｍ、６５０ｎｍ,与其吸收光谱一一对应。野生型和突变体、不同产地龙须菜及真江蓠的荧光发射峰的波长都与其吸收光谱相对应。     

2011年夏季胶州湾表层溶解有机物荧光特征的时空变化

利用三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)的方法,对2011年8月至9月胶州湾表层海水溶解有机物荧光特征的时间与空间变化进行了研究。PARAFAC模型共鉴别出四个荧光组分:类蛋白质荧光组分(C1),陆源类腐殖质荧光组分(C2,C4)和海源类腐殖质荧光组分(C3)。类蛋白组分在调查期间的荧光强度最强(0.14±0.06),其余三个组分荧光强度相近(0.07±0.02,0.09±0.02,0.05±0.02)。这四种组分在8月下旬多雨期和9月上旬受径流影响的时期荧光强度较高,在9月下旬雨季影响消退后荧光强度显著降低。研究表明各组分荧光强度总体上与叶绿素a浓度显著正相关,与盐度负相关,说明胶州湾夏季FDOM浓度主要受降雨引发的生物活动影响。     

浮游生物来源溶解有机物的三维荧光特征研究

应用三维激发-发射荧光光谱技术,研究了中肋骨条藻和采集水样中浮游植物在光照和避光条件下培养实验过程中产生的溶解有机物,分析了三维荧光光谱中荧光峰数目、位置和荧光强度的变化,探讨了浮游植物和细菌在有机物产生中的作用.结果表明,光照条件下浮游植物生长产生类蛋白和类腐殖质荧光有机物,在衰亡期2类有机物的荧光强度迅速增加;而在避光条件下,类蛋白有机物荧光强度明显降低,类腐殖质有机物的荧光强度保持不变.2类有机物的荧光峰位置和荧光强度变化与初始有机物的性质及光照环境有关.     

水中矿物油荧光特性实验研究

为了实现现场测量地表水中矿物油含量的全光纤荧光计的研制，采用荧光光谱测量分析方法，于1999年10月－2000年5月，采集了国内外不同的地区原油和成品油共23种，用14种不同波长的激发光激励，进行荧光光谱特性测量实验研究，同时，对不同浓度的矿物油，水混合液地进行了测量实验，得出其最低检测浓度为0．005mg/L，测量了青岛近岸海域表层受油污染海水的含油量为0．01－0．22mg/L，此外对水中矿物油受激荧光发射原理也作了简述，并对水中矿物油荧光光谱特性，浓度与荧光强度的关系，以及为研制现场测量水中矿物油学的全光纤荧光计的可能性作出了结论性的意见。     

双波长标准加入荧光法同时测定肾上腺素和去甲肾上腺素

介绍采用双波长标准加入荧光法同时测定肾上腺素和去甲肾上腺素,实验发现二者均可与氰乙酰胺反应生成荧光产物,但其光谱重叠严重,而利用双波长标准加入法可以实现对它们不经分离进行选择性测定,并获得了良好的结果。     

水中矿物油荧光特性实验研究

为了实现现场测量地表水中矿物油含量的全光纤荧光计的研制。采用荧光光谱测量分析方法 ,于 1 999年 1 0月— 2 0 0 0年 5月 ,采集了国内外不同的地区原油和成品油共 2 3种 ,用1 4种不同波长的激发光激励 ,进行荧光光谱特性测量实验研究。同时 ,对不同浓度的矿物油、水混合液也进行了测量实验 ,得出其最低检测浓度为 0 .0 0 5mg/L ;测量了青岛近岸海域表层受油污染海水的含油量为 0 .0 1～ 0 .2 2mg/L ;此外对水中矿物油受激荧光发射原理也作了简述。并对水中矿物油荧光光谱特性、浓度与荧光强度的关系 ,以及为研制现场测量水中矿物油浓度的全光纤荧光计的可能性作出了结论性的意见     

海水黄色物质荧光特性的初步研究

用荧光测量方法,对被认为可作本底水样的几种水体进行了荧光特性的测量研究。确认了即时处理的Ｍｉｌｌｉ－Ｑ我荧光效应的高纯度水,可作为本研究的本底水样。同时,对海水黄色ｉｌｌｉ－Ｑ水溶液,市售草炭腐殖质Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水溶液,青岛近岸海水和褐藻培养液样品进行了光谱特性测量研究。结果表明,海水黄色物质和培养液的黄色物质的激发光谱峰值波长在３４０ｎｍ附近,荧光光谱峰值波长在４３５ｎｍ附近,而草炭腐殖质的激发     

海水中沉底油的风化特性及鉴别方法研究

通过对具有代表性的两种原油和两种船用燃油进行340 d的室外模拟风化模拟实验,运用GC-FID法和同步荧光光谱法对海水中风化的漂浮油和沉底油的特性进行分析,为沉底油溯源提供相关依据,以此完善海上溢油事故的监管工作。结果表明:4种实验油品的漂浮油和沉底油荧光光谱差别不大,因此可以用荧光光谱法初步测定沉底油的风化时间;沉底油受蒸发、光解等影响弱于漂浮油,其GC可保持低碳组分峰形,并且由于生物降解,沉底油的气相谱图中均出现不可分辨的复杂混合物(UCM)的特征图谱,可以作为判断是否沉底的判据;两种方法相结合,可以建立一种确定溢油时间、风化经历及方法,以便对溢油进行更准确的溯源。     

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。     

海水有色可溶性有机物质荧光光谱的质量浓度响应

用自制的海水有色可溶性有机物(CDOM)干粉配制不同质量浓度的水溶液,研究其对三维荧光光谱(EEMS)和同步荧光光谱(SFS)的影响。结果表明:当CDOM质量浓度ρ≥62.5 mg/L时,其EEMS均为单一峰,随着质量浓度降低,激发和发射波长向短波长方向移动,这种波长移动变化与质量浓度的变化呈良好的线性相关关系;当ρ≤52.5 mg/L时,其三维荧光光谱显示3个峰。质量浓度在此范围内变化时,EEMS谱形基本不变。不同质量浓度CDOM水溶液的SFS显示,当质量浓度ρ≥150 mg/L时,随着质量浓度降低,激发和发射波长也向短波长方向移动,其谱形也发生变化;当ρ<150 mg/L时,激发和发射波长不发生漂移,谱形不变,荧光强度随质量浓度降低而降低。一定范围内CDOM质量浓度的变化会影响EEMS和SFS的谱形,从而影响EEMS和SFS法定性判定水体CDOM质量浓度的准确性。用EEMS和SFS法定性不同水体中的CDOM要考虑质量浓度的影响。     

高光谱特征波段在海洋典型溢油油种识别中的精度评估

溢油种类精准识别对快速有效地治理污染具有重要的意义,高光谱遥感在海面溢油油种识别中至关重要。为探讨海洋典型溢油油种识别的高光谱特征波段范围,通过设计室外模拟溢油实验,在获取原油、燃料油、柴油、汽油和棕榈油等5种油种的实测高光谱数据基础上,运用因子分析和光谱标准偏差分析法遴选溢油油种的光谱特征波段,并利用支持向量机模型开展基于光谱特征波段的油种识别精度评价。结果表明,基于光谱标准偏差分析和因子分析获得的特征波段的油种识别精度分别是83.33%和90.74%,与基于全波段的识别精度相比,整体精度分别提高了3.7%和11.11%。选取的特征波段(360～540 nm, 560～600 nm, 610～630 nm, 640～660 nm)可作为5种油种相互区分的最佳高光谱波段。     

多通道海洋激光雷达溢油监测系统高台实验分析

系统介绍多通道海洋激光雷达溢油监测系统的硬件结构和高台实验,探讨多通道激光雷达探测溢油的可行性;此系统采用355 nm波长的3倍频Nd:YAG激光作为激发源,利用125 m高的实验平台,在白天和夜晚2种环境下进行实验,获得多种目标的雷达信号,并提取不同目标的特征荧光光谱,分析结果与实际情况相符。实验证明多通道海洋激光雷达溢油监测系统性能可靠,可以有效地进行溢油探测。