[发明专利]基于疏水吸油材料的油污在线监测方法及其装置

说明书

基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，包括：(1)更换油污种类，得到不同油污在不同用量情况下的信号值随时间变化曲线；不同油污在吸附阶段具有不同的信号值变化斜率；(2)改变温度，按照步骤(1)的方法得到不同温度下不同油污在不同用量条件下的荧光信号值随时间变化曲线；(3)在线监测疏水材料中信号值变化，绘制信号值随时间变化曲线，等信号值稳定后，将信号值与V₀进行比较，若信号值有变化，则表示存在油污污染，根据该温度下吸附起始阶段的信号值变化斜率确定油污类别，再将测得的信号值变化曲线与所确定的油污在该温度下不同用量下的信号值随时间变化曲线进行匹配来确定油污含量。本发明还包括实施前述的油污在线监测方法的装置。

技术领域

本发明属于水体溢油监测领域，具体为一种油污在线监测方法及其装置。

背景技术

海洋面积约占地球总面积的71％，并且蕴藏着大量石油资源，20世纪以来，世界经济和科技得到了前所未有的发展，人类对海洋的开发利用变得越来越多，海洋石油开采及运输不断发展，随之而来的海洋溢油污染问题愈发严重，对海洋环境造成了不可估计的破坏，形式十分严峻。

常见的较为传统的海洋溢油监测方法有重量法、悬浮法和紫外吸收法。但这些方法都需要进行萃取，操作复杂，不能实现现场在线测量。而其他常见的在线监测方法有溶解氧监测，光学监测法等，光学监测包括可见光监测、荧光技术、红外技术、紫外技术等。其中可见光技术经济适用但区分度低、虚警率高，也易受天气和气候影响；红外技术易受浮游植物等干扰，对薄油膜不灵敏；紫外由于波长短，绕射能力弱，远距离观测极易大气气溶胶、臭氧分子影响。激光诱导荧光是一种可视化、非接触的激光测量方法，在溢油检测中，油类物质由于其荧光基团的性质，在紫外光的照射下油类物质吸收光并能激发内部电子。其中荧光信号的高效、准确的采集与处理是溢油监测技术中的重要环节。但其中遥感光学监测方法来进行油污监测，监测周期长，对于初始的溢油事故可能不能及时发现。溶解氧监测法的优点是能快速的监测到溢油污染，但由于其监测因素氧含量受环境影响较大，精度不是很高。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述确定啊，为实现海洋溢油油污在线监测，提供一种基于疏水吸油材料应用荧光光谱原理的油污在线监测方法，利用新研发的光学传感器来搭建一种实时监测疏水吸油材料中油污含量的变化的油污在线监测系统，实现近岸定点在线监测。

本发明通过以下技术方案来实现：

一方面，本发明提供一种基于疏水吸油材料应用荧光法的油污在线监测方法。所述装置采用在线监测，所述在线油污监测装置中的光学传感器包括电缆装置、通信模块、控制与数据处理模块、信息采集模块、探测装置模块；所述电缆装置给各系统各个模块提供电力并且起着电路连接的作用；所述通信模块负责传输连接的前端模块传出的信息；所述激发装置模块通过装置内LED灯发射光照射油污表面激发油污荧光，荧光反射回来经接收板接收并将接收到的杂光过滤，获得所监测的海面的荧光状况；所述激发装置模块主要分为激发器件和探测器件；所述信息采集模块通过与探测装置模块协同工作，并且将探测器传递的模拟信号转变成数字信号，记录并保存；所述控制与数据处理模块控制各模块协同运动，从所述信息采集模块获取有效信息，数据处理，会将数字信号转化为荧光因子强度信号，输出的荧光因子强度信号值反映出溢油的相关信息。

所述光学传感器其发光端部分被疏水吸油材料固定。

本发明只接收荧光信号，将荧光信号进行转换成模拟信号，再将杂波和反射波的模拟信号过滤掉，后期再转换成数字信号输出为荧光强度。

本发明中所述光学传感器探头上固定的疏水吸油材料先将油污富集，再由所述的光学传感器进行监测，所述的光学传感器探头直接与油污接触，响应时间较快。

本发明的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，包括以下步骤：