高浓度同步荧光法鉴别溢油.doc

2结果及讨论2.1不同浓度油溶液的同步荧光光谱待征分析油品鉴别的关蚀是』找油品的稳眾特征以及指纹的差 别.同步荧光法鉴別溢油时.油溶液的浓度是个非常貶耍的 参数现右文献认为溶液浓度太大时，说图待征变畀.难以 茯取原油待征指纹图面影响持征评价.油晶鉴别通常在低浓 度轉液中进行I叭本文除r5mg・L '原油溶液外，还考察 了曲个岛浓度的廉油溶液（500和5 000 mg・L J的SFS, 发现不同浓度的油幡液的光谐峰位代和数II均不相同.随着 浓度的增！«・峰位氏红移，三个浓度的油溶液分别住激发波 长260〜460, 290〜600, 400〜850 nm处有待征峰（见图1）, 具体如下*⑴原油诳度为5吨・L"的SFS峰形大体相似，依次 在280, 305, 336和400 nm处冇四个峰.但峰强有足异.多 数原油如NH-1.在305 nm的峰强高于336 nm处；少数原 油如U>1・305 nm的绦低.而336 nm的峰强样.（2）原油浓度为500 mg・「I的SFSift图弟异较明显, 峰数H为1〜4个不等.峰强増大.峰的轮瞬较宽由图1可 见顶油LT-1为四峰结构，BH-5为三峰，NH・3为双峰，LD- 1为单峰。

此浓度F300nm前的荧光峰猝灭，原油的SFS峰 数H变化、峰变釦原因可能址原油中荧光性组分含般不同 而发生不同稗度的猝火逍成的.⑶原油浓度为5 000 mg・LFj SFSift图皆为总峰, 尽管歸位世和峰强均有羌#. 400 nm前的峰发牛荧光猝灭, 原因町能圧在此岛浓度下绝大多数组分猝灭，此时的谐图反 映了岛度猝火后油需的荧光待征.可见，廉油浓度为500 mg・L的SFS能也好地反映油 品之间的杲异・2.2油品荧光特征的选择鉴于廉油进入海洋环境.受风、浪、光照及牛物活动等 影响.经历"然风化⑸・沸点较低的轻组分芳灼部分或全 部蒸发掉或在乳化过秤中进入水体，还有一气荧光性物质由 于光煮化转化成其他物质.这业过程都可能引起荧光光谯的 变化.为了考察光谱的稳定性，本实验易察r四种油样风化 1. 3. 5. 10, 15和35 d后的同步荧光光讲（以NH-1为例. 如图2所刀6 结果表明：5和500 mg •L1^的SFS的峰形 变化较小•但是随油浓度堆大.SFS的峰形变化增大.5 000 mg・I,）油的SFS的峰位置发生红移；峰强紘风化时间延长 而降低.Excitetioa wavelength/nm3d§sus.EVQCUQSO9E4 0001500 mg L13 000^2 000*I 000-0-200500ExciutKm wavekngth/nmSOOOmgL4E 200 JOO 400 500 600 700 «00Excitation wavclensth/nmFi^ 2 SFS of fresh and weathered NH-1 of 5 . 500 and 5 000 mg • L*1a and g stand for the SFS of fresh NH-1 and its weathered oils after 35 d> respectivelyLT-3KH 严 WWLTJABK30.150.100.05-0.05410-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6PC2I4.2%0.80 0.90PCI 85.0%0.8Fig. 3 Principal component scores projections using SFS features♦ Stands for the weathered oil X为了选取油品的荧光待征，分別勺察浓度为5 mg・L" （260〜460 nm）, 500 mg • L 1 （290 〜550 nm）. 5 000 mg ♦ L i（400〜850 nm）和组介•:种浓度的SFSK分油样的效果. 主成分分析投妙结枭我明：油溶液诙度为5 mg・L时， SFS舟H较小的油样冲•离较近.导致NH-1无法与NH-3和 BH・5区分；油常液浓度为500 mg・—时.不同廉油SFS 的兑*较大•而同一油品的SFS相似度较髙，风化油样距离 其廉始油样的距离较近.即区分油样的效果放好；油溶液浓 度为5 000 mg|时，同一原油的风化油样的SFS羌界増 大导致其距离较远.组合V种浓度的SFSK分油样的效果不 及500 mg・【」油溶液的SFS.因此，根据“不同样品光谐魁异大，同一样品光谱茂异 小”的待征选择原则.选择500 mg • L1油溶液在290〜550 nm的SFS作为油晶鉴别的荧光待征.2.3具体案例分析将一种原油的风化油作为未知油样X,通过已趙立的17 种油样的同步荧光光谱待征指纹数据库・应用主成分分析处 理同步荧光指纹特征鉴别油样X的归属.由图3(a)可见・X 与油样NH・1、BH-3、BH-8和LT-2的SFS较相似；而结合 图3(b)推测风化油X很町能是17种原油中NH-1的风化 油•此鉴别结果•与事实相符。

3结论本文通过考察17种原油的3个油浓度的SFS以及四个 油品风化过程的SFS.发现不同原油的500 mg・L-'油熔液 的SFSH有较大差异.而同种原油的SFSH有较高的相似 性，具右更好的区分原油的能力.据此提岀了选用500 mg・ LT油溶状的SFS待征鉴别油样归属的方法.案例分析结果 表明.采用离浓度同步荧光法鉴别溢油，快速可靠，在实际 溢油鉴别中具有潜在的应用价值.References[】]Wang Z> Fingas M. Journal of Chromatography A. 1995. 712（2）： 321.[2 J APL Methods for Determination of Petroleum Hydrocarbons in Soil* Reversion 19 American Petroleum Institute・ Washington DC> 1992.[3 ] Wang 乙 Fingas M. Journal of Chromatography A. 1997. 774： 51.[4 ] Malmquist L M V» （Xsen R R Journal of Chromatography A. 2007, 1164： 262.[5 ] Wang Zt Fingas M・ lambert P. Journal of Chromatography A. 2002f 10381 201.[6 ] Wang 乙 Fingas M. Environment Forensics• 2002♦ 3$ 251.[7 ] Saravanabhavan G. Helferty At Hodson P Vt et al. Journal of Chromatography A, 2OO7t 1156： 124.[8 ] PANG Shi-pingt ZHENG Xiabling. HE Ying, et al（lfe±平.郑晓纵 何 鹰・等）.Advances In Marine Science（海洋科学进展）.2007. 25（1）, 91.[9 ] WANG Ia. HE Ying. WANG Y时ping, et al（王 丽.何 鹰・王顏萍.^）. Marine Environmental Science（海洋环境科学人 2004• 23 （2）： 5&[10] Sikorska E・ Gorecki T. Khmelinskii 1 V. Food Chemistry. 2005• 89： 217.[11] ZHAO Yun-yingt MA Yong-an（赵云英•马水安）.Marine Environmental Science（海洋环境科学）• 1997> 16（2）1 29・[12] Li J. Fuller S. Cattle J* et al Analytica Chimica Acta. 2004• 514s 51.[13] Christensen J H・ Tomasi G. Journal of Chromatography A> 2007• 1169： 1.[14] CHEN Shu-meit ZHAO Yun-ying（陈淑梅.赵厶英）.Journal of Delian Fisheries University（大连水产学院学报）• 2000. 15（l）t 35.[15] ZHAO Yun-yingt YANG Qing-xiao（赵云英•杨庆筲）.Marine Environmental Sciencc（^洋环境科学）• 1997t 16（1）： 45.Characterization and Identification of Spilled Oils Using Synchronous Fluorescence Spectroscopy of Concentrated SolutionsZHU ZHANG Qian-qian14- , AN Wei°・ WANG Chun-yan51. College of Chemistry and Chemical Engineering• Ocean University of China* Qingdao 266100. China2. Key Laboratory of Marine Chemistry Theory and Technology of the Ministry of Education> Ocean University of China > Qingdao 266100. China3. Shouguang Environmental Monitoring Station. Weifang 262700 • China4. China Offshore Environmental Service LTD. » Tianjin 300452♦ China5. College of Physics and Electronics• Weifang College* Weifang 261061* ChinaAbstract In the present paper, a tentative study was made to identify spilled oils using synchronous fluorescence spectrum (SFS). Seventeen crude oil samples from different areas in China were studied SFS of oil solutions with three concentrations^ which were 5・ 500 and 5 000 mg • L"1 ■ were analyzed The number and position of SFS peaks were diMercnl for the different concentrations of oil solutions. Oil solutions of 5・ 500 and 5 000 mg • L-1 had characteristic peaks in excitation wavelength 260 〜460, 290〜550 and 400〜850 nm・ respectively. In order to study the weathering 。