原油泄漏后的风化特征及指纹特征

尽管在过去的几十年里，石油泄漏的数量一直在下降，但当它发生时，仍然会对潮间带环境和当地海洋产生重大影响。已经有许多关于泄漏的石油化合物对海洋栖息地影响的研究。

石油泄漏受到广泛的风化和降解过程，导致石油成分的改变。这种成分的改变可以掩盖石油的起源，从而使人们无法完全了解某一特定泄漏的石油可能发生的过程。因此，从一个特定的泄漏中追踪石油的能力将大大增加对处理方法的理解，并在泄漏发生的地点规划生物修复。

的使用EnvirovisION,PetrovisION或isoprime precision帮助科学家分析此类石油泄漏，以建立泄漏石油中每种化合物的比例，以及每个分子的同位素组成，具有很高的准确性和精确度。

石油泄漏

国际油轮船东污染联合会(ITOPF)正在维护一个关于油轮、联合运输船和驳船意外溢油的全球数据库。该数据库用于查明泄漏的原因，并生成泄漏数量和大小的统计数据。

进行了长期趋势分析，这有助于评估溢油风险，以便进行应急规划，也有助于评估修改油轮设计和操作的潜在后果。

图1所示。ITOPF公布的1970 - 2016年石油泄漏量(itopf.com)

大连石油泄漏

2010年，大连漏油事件向中国东北的大连湾泄漏了至少1500吨石油。这为研究石油风化过程以及这些风化过程如何改变残留物的化学属性提供了机会。

在溢油发生后10 d (DL-1)、30 d (DL-2)、60 d (DL-3)、90 d (DL-4)和120 d (DL-5)采集了金石滩海岸带的一系列风化油渣。此外，从泄漏源的油罐中获得了新鲜原油样本(DL-0)。

采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析方法测定了样品中烃类的组成和浓度。这表明超过50%的油已经在残渣中流失了。在剩余化合物中，n-C13的较轻组分在120天内消失。这说明由于风化作用，气相色谱-质谱分析无法识别油源。

图2。泄漏10天后原油和石油残渣中存在的化合物。

分析

特定化合物δ的分析¹³C比值在异素同位素比质谱仪上测定。以下是目前能够进行这种分析的分析产品:isopprime precision、EnviroVISION和PetroVISION系统。这些系统得益于100 V头放大器，允许相当大的动态范围。这意味着在一个样品分析中，不存在浓度差异很大的化合物峰的问题。

将isprime precision和isprime visION的强大分析性能与GC5燃烧界面连接起来，可以优化系统的性能潜力。具有在高达1450°C的温度下工作的能力，微孔反应器管确保样品的完全转换，同时保持临界色谱分辨率。超越碳排放是简单而有效的。如果有必要，该系统可以配置为氧、氮和氢的特定化合物同位素分析。

图4概述了δ¹³油样内各化合物的碳同位素比值。这些数值变化很大，总范围在-30‰到-24‰之间。的δ¹³尽管有风化过程，每个化合物的C值仍会随着时间的推移而保存下来。

δ¹³各正构烷烃的C值Dl-0和DL-3(60天)变化范围为0.07‰~ 0.20‰，Dl-0和DL-4(90天)变化范围为0.06‰~ 0.36‰。δ¹³正构烷烃单体C值在0.07‰~ 0.20‰之间，即使对风化时间较长的样品(DL-5)也在120天以上。这表明风化作用对各正构烷烃的同位素比值没有重大影响。

图3。原油中存在的化合物(a)和泄漏后120天(b)。

图4。石油化合物的同位素剖面。原油和所有残留样品的组合在泄漏后120天内，显示了原始特征的保存。

结论

由于蒸发、乳化和水洗的组合过程，挥发性和水溶性化合物在溢油中损失得非常快。通常，这些过程去除n-C15以下的化合物。生物降解同时发生，并对较重馏分的浓度降低负责。

样品的同位素分析表明，即使油渣的组成发生了变化，但化合物的同位素比值保持不变。

IRMS的异素系列的使用已经证明了它是一种关键工具，可以从最初的泄漏开始，在很长一段时间内确定泄漏石油的来源。

等质点的精度和异素视觉质谱仪与GC5配合使用可提供高水平的分析性能，并可对油品和油渣样品进行全面表征。这反过来表明，即使油渣的组成可能发生变化，这些化合物的同位素比例也没有变化。

引用和承认

在此感谢王传源博士在制作本申请说明中给予的帮助和支持。原文可在此找到:

王、C。陈,B, B。,。,他和赵,m(2013)。大连溢油后原油指纹特征及风化特征海洋通报，71(1-2)，64-8。http://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2013.03.034

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