原油中铅同位素的ICP—MS测定及其在油源鉴别中的应用.pdfVIP

2013年8月 岩 矿 测 试 Vo1．32．No．4 August2013 R0CK AND MINERALANALYSIS 621～626 文章编号：0254—5357(2013)04—0621—06 原油中铅同位素的ICP—MS测定及其在油源鉴别中的应用 李景喜 ，李俊飞 ，高丽洁 ，郑 立 ，王小如 (1．国家海洋局第一海洋研究所生态研究中心，山东 青岛 266061； 2．中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266100； 3．中国地质大学(北京)海洋学院，北京 100083) 摘要：海洋溢油事件时有发生，探索基于铅同位素特征信息为指标的溢油鉴别技术，在海上溢油鉴别中有着 十分重要的意义。本文利用极性较强的二氯甲烷溶解原油样品，分散均匀后在浓硝酸 一双氧水氧化消解 体系下微波消解，采用电感耦合等离子体质谱法 (ICP—MS)测定原油 中铅的含量及铅 同位素比值 (衄Pb／嘶Pb208Pb／∞Pb及 吣Pb／町Pb)，建立了基于铅同位素为特征信息的一种新的油源鉴别辅助技术。实 验优化了ICP—MS工作参数，并利用铅标准溶液对同位素积分时间进行优化，提高同位素测定的精密度。 结果表明，原油中铅元素测定方法的准确度较高，不确定度 5％，重现性较好，相对标准偏差小于2％ (n=3)。该方法应用于测定渤海、南海及 国外不同来源的原油样品，分析结果显示不同地区原油中铅元素 含量的差异性较大，浓度范围为37．99～1213．00 g／kg。考察 了铅 同位素比值信．6-，以 Pb／加Pb与 Pb／ Pb为变量，能够对不同区域原油样品进行分类，我 国南海原油样品与其他油源的原油样 品差异性明 显。本文建立的油源鉴别技术能为油源的初步筛选提供一定的辅助作用。 关键词：原油；铅同位素；电感耦合等离子体质谱法；油源鉴别 中图分类号：TEl35．4；O614．433；0657．63 文献标识码：B 随着工业化进程 的加速 ，能源需求急剧增大，石 定 年正在成为油 源对 比与化探 找油 的重要 手 油作为一种主要能源，在开采、运输、储存过程 以及 段 。已有研究对俄罗斯汉特 一曼西 自治区境 其他原因造成的大面积突发性海洋溢油事件时有发 内不同地域的石油污染物进行了采样 ，并用伽玛光 生；海洋油污染除来 自中小船舶机舱污水外，油轮过 谱测量仪检测了油污中的金属同位素，根据检测结 舶作业也易发生跑 冒滴漏事故，给港区和附近海区 果准确地找到了造成石油污染的原油产地 ¨ ，这 环境造成威胁_】J。众多研究结果表明 J，从原 种基于金属同位素特征信息的海洋溢油鉴别技术的 油中已鉴定出的元素 占元素周期表中元素的一半以 研究将成为今后一个的热点和亮点。 上，其中大部分为金属元素，过渡族元素如钒、镍、 国内外研究发现 ¨ J，Pb等金属元素以有机 铁、铅等几乎存在于所有原油中同时发现，多以有机 络合物的形式稳定地保存在原油沥青中，在沉积或 配合物形式存在。原油中金属元素的浓度取决于特 热水环境中形成的有机物与黏土矿物可以与介质环 殊的环境条件和原油的演化阶段，由于原油的生油 境达到固体同位素平衡，并在其后可保持封闭体系。 母质、形成环境及演化过程的不同，不同原油中金属 原油沥青中含有较多的金属元素及放射性元素，这 的种类和数量存在很大差异。然而，基于不同产地 些金属元素通常以有机络合物的形式存在，因此，当 的石油中金属同位素的种类、数量各不相同，以及当 石油演化过程 中，放射性元素的母体及其子体 石油从原产地向更广泛的自然界渗透时，其所含同