随着海洋油气开发与海洋石油运输的发展,海洋溢油事故时有发生,对周围环境和海洋生态造成严重危害。溢油已成为海洋环境污染的重要原因之一。溢油监测与防控是海洋环境保护的重要内容。基于化学指纹的溢油识别不仅为溢油事故的法律裁定提供可靠依据,而且是有效遏制和预防溢油逃逸的手段。传统的溢油鉴别技术包括气相色谱、红外光谱、液相色谱、荧光光谱法、气相色谱质谱联用法以及核磁共振波谱等方法。溢油成分复杂、鉴别难度大。不同的溢油鉴别方法,各有优势和不足。为提高鉴别结果的说服力和可靠性,将不同的鉴别方法联合使用是国际上普遍采用的策略。因此,研发新型的溢油鉴别技术非常必要。本研究使用显微共焦拉曼光谱仪,采集同时包含荧光及拉曼信息的特征光谱信号,结合二维相关分析技术以及判别分析方法,开展快速、无损、高辨识力鉴别原油的研究。选取15种不同产地原油作为研究对象,采用可见光(532nm)和近红外(785nm)作为激发光源,测定同时包含拉曼和荧光信息的光谱,求算不同激发波长为外扰的二维同步相关谱,探究二维相关分析技术与判别分析技术在溢油鉴别中的应用。通过直观比对原油的一维光谱,可观测到部分种类原油的谱峰形状及峰位存在差异。在532nm激发条件下,不同原油在50～1000cm-1和3000cm-1拉曼位移附近处的强度以及谱线形状存在差异。针对532nm及785nm激发条件下采集的光谱指纹数据分别进行判别分析。结果显示,采用532nm激发光时,不同种类原油的一维光谱差异相对更显著;与之相比,采用785nm激发光时,不同原油之间的光谱差异相对较小;比如,马力布原油和哈萨克斯坦原油的鉴别存在误判。通过对比二维同步相关谱,观测到不同原油的自相关峰和交叉峰存在较明显的差异。主对角线(2300cm-1,2300cm-1)附近的自相关峰强度,随原油品种的不同而发生变化。不同种类的原油在非主对角线(3030cm-1,950cm-1)附近的交叉峰强度也互有差异。对二维同步相关谱进行判别分析研究,对比全变量Fisher判别分析和逐步Fisher判别分析的鉴别结果。结果显示,使用全变量Fisher判别法时,原油鉴别的准确率为94.1%;相比而言,使用逐步Fisher判别法时,原油鉴别的准确率达到100%。与一维光谱相比,二维相关光谱包含更丰富的样品信息,更有利于提高鉴别辨识度。将一维光谱与二维相关光谱联合使用,能增加鉴别结果的说服力和可信度,可为海洋溢油快速鉴别提供相应技术支持,对于海洋环境管理和污染防治具有重要意义。