一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法技术

本发明专利技术公开了一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法。该地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法包括如下步骤：1)采用气相色谱-质谱测定待测油样的指纹特征，获得饱和烃总离子流色谱图和芳香烃总离子流色谱图，分别绘制正构烷烃浓度分布图和多环芳烃浓度分布图，并计算得到诊断比值；2)根据饱和烃总离子流色谱图、芳香烃总离子流色谱图、正构烷烃浓度分布图以及多环芳烃浓度分布图，结合诊断比值，判断待测油样的种类。本发明专利技术提供的地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法充分发挥了气相色谱-质谱技术快速和灵敏度高的优点，可以迅速获得油品组分信息，具有实用性强、重现性好等优点。重现性好等优点。重现性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法


[0001]本专利技术涉及石油
更具体地，涉及一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法。

技术介绍

[0002]石油在勘探开采、加工炼制、运输等过程可能发生跑冒漏现象进入土壤，在土壤中受到重力作用向下迁移，并且随着雨水的冲刷可能透过包气带进入到地下水环境中。地下水石油污染具有过程复杂以及危害性大的特点，所以炼厂地下水一旦被污染需要迅速采取有效措施，减小污染范围，这时候往往需要停车检修，查找泄露源，会对企业造成巨大的经济损失。当发现泄漏时，通过检测找到泄漏源，及时关闭泄漏点，可以挽回巨额的经济损失，也可以减少对土壤、地下水环境的影响，还可以为污染责任人的判定提供依据。
[0003]石油具有独特的特征，能够反映油品特征的信息被称为“油指纹”，通常是指油品的色谱、光谱信息。每一种油的“油指纹”特征都是唯一的。溢油的指纹鉴别起源于海面溢油的发展。目前通过油指纹图谱测定确定溢油样品来源采用的主要方法是分层分析方法，主要包括油品的烃类测定、正构烷烃和总石油烃的筛选和测定、目标多环芳烃和生物标志物的分布模式识别(有时监测挥发性碳氢化合物)、将源特异性标记化合物的诊断比值和潜在溢油来源数据库中的数据进行比较、油样的风化百分比测定。
[0004]油品之间指纹特征的差异除了石油形成的过程，包括形成油品的有机质、热环境等因素，也受到石油的炼制和加工过程的影响，而且石油进入到环境中后，也受到环境的影响，这包括石油的风化、溶解、吸附、降解，和其他有机物的混合等，最终形成独特的特征。
[0005]但是，目前对溢油的指纹鉴别多数集中在原油样品、燃料油、成品油的研究，很少有研究炼厂装置油样间指纹的差异，所以在炼厂发生油品泄漏时，缺乏专门的指纹图谱溯源技术，而且对于油品进入环境中的变化，多数集中在海水和地表水体中简单的风化和降解作用，对于油品泄漏进入地下水环境的指纹图谱溯源缺乏专门的技术。
[0006]因此，本专利技术提供了一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一个目的在于提供一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法；该方法通过气相色谱-质谱鉴别常减压装置中的油品，从而克服现有技术中的不足。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0009]一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，包括如下步骤：
[0010]1)采用气相色谱-质谱测定待测油样的指纹特征，获得饱和烃总离子流色谱图和芳香烃总离子流色谱图，分别绘制正构烷烃浓度分布图和多环芳烃浓度分布图，并计算得到诊断比值；
[0011]2)根据饱和烃总离子流色谱图、芳香烃总离子流色谱图、正构烷烃浓度分布图以
及多环芳烃浓度分布图，结合诊断比值，判断待测油样的种类。
[0012]优选地，步骤1)中采用气相色谱-质谱测定待测油样前还包括对待测油样进行预处理，将待测油样分离成饱和烃和芳香烃的步骤；进一步地，该步骤具体包括：
[0013]待测油样为纯油样品时，直接用层析柱将待测油样分离成饱和烃(F1)和芳香烃(F2)；
[0014]待测油样含有水分时，先用有机溶剂萃取待测油样，再用层析柱将浓缩后的待测油样分离成饱和烃(F1)和芳香烃(F2)。
[0015]优选地，所述有机溶剂为二氯甲烷。
[0016]优选地，所述诊断比值包括(C
19
+C
20
)/(C
21
+C
22
)和C
18
/Ph。
[0017]优选地，步骤2)具体包括：
[0018]根据饱和烃总离子流色谱图、芳香烃总离子流色谱图、正构烷烃浓度分布图以及多环芳烃浓度分布图，得到图中正构烷烃的碳数范围、最高色谱峰对应的碳数、色谱峰的峰型、以及多环芳烃的种类，由此初步判断待测油样的种类；
[0019]再结合诊断比值(C
19
+C
20
)/(C
21
+C
22
)和C
18
/Ph的数据范围，确定待测油样的种类。
[0020]优选地，初步判断待测油样的种类为常一线油样的判断标准为：
[0021]所述正构烷烃的碳数范围为n-C9～n-C
14
；
[0022]所述最高色谱峰对应的碳数为n-C
11
；
[0023]所述色谱峰的峰型是以n-C
11
为中心，两侧正构烷烃呈对称分布；
[0024]以及所述多环芳烃的种类包括苯类和萘类，其中苯类包括C
2-B～C
4-B，萘类包括C
1-N～C
4-N。
[0025]优选地，初步判断待测油样的种类为常二线油样的判断标准为：
[0026]所述正构烷烃的碳数范围为n-C8～n-C
18
；
[0027]所述最高色谱峰对应的碳数为n-C
15
；
[0028]所述色谱峰的峰型是n-C8至n-C
15
峰高缓慢增加，n-C
15
～n-C
18
峰高急剧下降，饱和烃中从n-C
12
～n-C
17
有鼓起(简称为UCM)，芳香烃有鼓起；
[0029]以及所述多环芳烃的种类包括苯类、萘类和二苯并噻吩类，其中，苯类包括C
3-B～C
4-B，萘类包括C
1-N～C
3-N，以及二苯并噻吩类包括C
2-D和C
3-D。
[0030]优选地，初步判断待测油样的种类为常三线油样的判断标准为：
[0031]所述正构烷烃的碳数范围为n-C
10
～n-C
29
；
[0032]所述最高色谱峰对应的碳数为n-C
17
；
[0033]所述色谱峰的峰型以n-C
17
为中心，两侧正构烷烃分布呈均匀对称分布，饱和烃中从n-C
14
～n-C
29
有UCM，芳香烃有UCM；
[0034]以及所述多环芳烃的种类包括苯类、萘类、菲类、二苯并噻吩类和芴类，其中，苯类包括C
4-B，萘类包括C
2-N～C
4-N，菲类包括C
1-P、C
1-P和C
3-P，二苯并噻吩类包括C
1-D和C
2-D，以及芴类包括C
2-F。
[0035]优选地，初步判断待测油样的种类为减一线油样的判断标准为：
[0036]所述正构烷烃的碳数范围为n-C
10
～n-C
22
；
[0037]所述最高色谱峰对应的碳数为n-C
15
；
[0038]所述色谱峰的峰型以n-C
15...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用气相色谱-质谱测定待测油样的指纹特征，获得饱和烃总离子流色谱图和芳香烃总离子流色谱图，分别绘制正构烷烃浓度分布图和多环芳烃浓度分布图，并计算得到诊断比值；2)根据饱和烃总离子流色谱图、芳香烃总离子流色谱图、正构烷烃浓度分布图以及多环芳烃浓度分布图，结合诊断比值，判断待测油样的种类。2.根据权利要求1所述的地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，其特征在于，所述诊断比值包括(C
19
+C
20
)/(C
21
+C
22
)和C
18
/Ph。3.根据权利要求2所述的地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，其特征在于，步骤2)具体包括：根据饱和烃总离子流色谱图、芳香烃总离子流色谱图、正构烷烃浓度分布图以及多环芳烃浓度分布图，得到图中正构烷烃的碳数范围、最高色谱峰对应的碳数、色谱峰的峰型、以及多环芳烃的种类，由此初步判断待测油样的种类；再结合诊断比值(C
19
+C
20
)/(C
21
+C
22
)和C
18
/Ph的数据范围，确定待测油样的种类。4.根据权利要求3所述的地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，其特征在于，初步判断待测油样的种类为常一线油样的判断标准为：所述正构烷烃的碳数范围为n-C9～n-C
14
；所述最高色谱峰对应的碳数为n-C
11
；所述色谱峰的峰型是以n-C
11
为中心，两侧正构烷烃的峰呈对称分布；以及所述多环芳烃的种类包括苯类和萘类，其中苯类包括C
2-B～C
4-B，萘类包括C
1-N～C
4-N；确定待测油样的种类为常一线油样所结合的诊断比值为：(C
19
+C
20
)/(C
21
+C
22
)的数值为0，且C
18
/Ph的数值为0。5.根据权利要求3所述的地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，其特征在于，初步判断待测油样的种类为常二线油样的判断标准为：所述正构烷烃的碳数范围为n-C8～n-C
18
；所述最高色谱峰对应的碳数为n-C
15
；所述色谱峰的峰型是n-C8至n-C
15
峰高缓慢增加，n-C
15
～n-C
18
峰高急剧下降，待测油样中饱和烃组分的峰中从n-C
12
～n-C
17
有鼓起，待测油样中芳香烃组分的峰有鼓起；以及所述多环芳烃的种类包括苯类、萘类和二苯并噻吩类，其中，苯类包括C
3-B～C
4-B，萘类包括C
1-N～C
3-N，以及二苯并噻吩类包括C
2-D和C
3-D；确定待测油样的种类为常二线油样所结合的诊断比值为：(C
19
+C
20
)/(C
21
+C
22
)的数值为0，且C
18
/Ph的数值范围为2.065～3.459。6.根据权利要求3所述的地下水中油品泄漏的指纹图谱溯源方法，其特征在于，初步判断待测油样的种类为常三线油样的判断标准为：所述正构烷烃的碳数范围为n-C
10
～n-C
29
；所述最高色谱峰对应的碳数为n-C
17
；所述色谱峰的峰型以n-C
17
为中心，两侧正构烷烃的峰分布呈均匀对称分布，待测油样中饱和烃组分的峰中从n-C
14
～n-C
29
有鼓起，待测油样中芳香烃组分的峰有鼓起；以及所述多环芳烃的种类包括苯类、萘类、菲类、二苯并噻吩类和芴类，其中，苯类包括
C
4-B，萘类包括C
2-N～C
4-N，菲类包括C
1-P、C
1-P和C
3-P，二苯并噻吩类包括C
1-D和C
2-D，以及芴类包括C
2-F；确定待测油样的种类为常三线油样所结合的诊断比值为：(C
19
+C
20
)/(C
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋权威，孙娟，刘玉龙，张坤峰，陈昌照，陈宏坤，赵朝成，
申请(专利权)人：中国石油集团安全环保技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：