基于氢稳定同位素的汽油来源分析

郑翰阳; 朱军; 蔡卓通; 接昭玮; 张涵宇; 王伟; 胡灿; 李亚军; 郭洪玲; 梅宏成

doi:10.12452/j.fxcsxb.250517366

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

基于氢稳定同位素的汽油来源分析

研究报告 | 更新时间：2025-12-31

- 基于氢稳定同位素的汽油来源分析
- Source Analysis of Gasoline Based on Stable Hydrogen Isotopes
- 分析测试学报 2026年45卷第1期页码：113-120
- 作者机构：
  
  1.中国人民公安大学侦查学院，北京 100038
  2.公安部鉴定中心，北京 100038
- 作者简介：
  
  朱军，博士，研究员，研究方向：理化分析，E-mail：zhujun001cn@126.com
  梅宏成，博士，研究员，研究方向：理化分析，E-mail：meihongcheng@163.com
- 基金信息：
  
  公安部技术研究计划重点项目(2022JSZ13)
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.250517366
  中图分类号： O657.63;D919.2
- 收稿：2025-05-17，
  
  修回：2025-06-12，
  
  录用：2025-07-01，
  
  网络出版：2025-07-25，
  
  纸质出版：2026-01-15
- 稿件说明：
移动端阅览
郑翰阳,朱军,蔡卓通,接昭玮,张涵宇,王伟,胡灿,李亚军,郭洪玲,梅宏成.基于氢稳定同位素的汽油来源分析[J].分析测试学报,2026,45(01):113-120.

ZHENG Han-yang,ZHU Jun,CAI Zhuo-tong,JIE Zhao-wei,ZHANG Han-yu,WANG Wei,HU Can,LI Ya-jun,GUO Hong-ling,MEI Hong-cheng.Source Analysis of Gasoline Based on Stable Hydrogen Isotopes[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(01):113-120.
郑翰阳,朱军,蔡卓通,接昭玮,张涵宇,王伟,胡灿,李亚军,郭洪玲,梅宏成.基于氢稳定同位素的汽油来源分析[J].分析测试学报,2026,45(01):113-120. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.250517366.

ZHENG Han-yang,ZHU Jun,CAI Zhuo-tong,JIE Zhao-wei,ZHANG Han-yu,WANG Wei,HU Can,LI Ya-jun,GUO Hong-ling,MEI Hong-cheng.Source Analysis of Gasoline Based on Stable Hydrogen Isotopes[J].Journal of Instrumental Analysis,2026,45(01):113-120. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.250517366.

摘要

汽油因易获取、低燃点的特性，常被用于纵火犯罪。确定汽油的来源已成为涉火案件调查中的关键研究内容。该研究采用气相色谱-稳定同位素比值质谱（GC-IRMS）技术，对北京市11家石油公司的14个汽油样本中的14种特征组分进行了氢同位素比值测定。结果显示，所有特征组分的氢同位素比值分布范围较广（-220.53‰~13.61‰）。通过单因素方差分析（One-way ANOVA）发现，约84%的样本至少存在10种具有显著性差异的特征组分。正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）表明，依据氢稳定同位素特征，能够有效区分不同来源的汽油。该研究利用GC-IRMS技术，筛选出汽油中的特征组分并构建了来源判别模型，为涉火案件中汽油来源的鉴定提供了科学依据。

Abstract

Gasoline is often used in arson crimes because of its easy accessibility and low flashpoint. Therefore，determining the source of gasoline has become a key research element in the investigation of fire-related cases. In this study，hydrogen isotope ratios of 14 characteristic components in 14 gasoline samples from 11 oil companies in Beijing were determined by gas chromatography-stable isotope ratio mass spectrometry（GC-IRMS）. The results showed that the hydrogen isotope ratios of all the characteristic components were distributed in a wide range（-220.53‰-13.61‰）. One-way ANOVA revealed that about 84% of the samples had at least 10 characteristic components with significant differences. Orthogonal partial least squares discriminant analysis（OPLS-DA） showed that the gasoline from different sources could be effectively distinguished based on the hydrogen stable isotope signature. In this study，GC-IRMS was used to screen out the characteristic components of gasoline and construct a source discrimination model，which provides a scientific basis for the identification of the source of gasoline in fire-related cases.

关键词

Keywords

references

Ferreiro-González M ， Barbero G F ， Palma M ， Ayuso J ， Álvarez J A ， Barroso C G . Sensors ， 2016 ， 16 （ 5 ）： 695 .

Akmeemana A ， Willims M R ， Sigman M E . Forensic Chem. ， 2017 ， 5 ： 91 - 108 .

GA/T 1515 - 2018 . Forensic Science—Examination Methods for Gasoline Residues—Solid Phase Microextraction and Gas Chromatography-Mass Spectrometry. Industry Standards of the People's Republic of China（法庭科学汽油残留物提取检验固相微萃取-气相色谱-质谱法.中华人民共和国行业标准） .

Wang X . Identification of Characteristic Markers in Gasoline Samples in Different Models and Regions . Beijing ： People's Public Security University of China（王欣. 不同型号及不同地域汽油样品中特征标志物的鉴定研究.北京：中国人民公安大学）， 2022 .

Suppajariyawat P ， Andrade A F B D ， Elie M ， Baron M ， Gonzalez-Rodriguez J . Open Chem. ， 2019 ， 17 （ 1 ）： 183 - 197 .

GB/T 34548 - 2017 . The Additive of Methanol Gasoline for Vehicle. National Standards of the People's Republic of China（车用甲醇汽油添加剂.中华人民共和国国家标准） .

Smallwood B J ， Philp R P ， Allen J D . Org. Geochem. ， 2002 ， 33 （ 2 ）： 149 - 159 .

Heo S Y ， Shin W J ， Lee S W ， Bong Y S ， Lee K S . Rapid Commun. Mass Spectrom. ， 2012 ， 26 （ 5 ）： 517 - 522 .

Zhu X H . Characterisation and Comparative Analysis of Carbon Stable Isotopes in Gasoline Accelerants . Beijing ： People's Public Security University of China（朱晓晗. 汽油助燃剂中碳稳定同位素特征检验与比对分析研究. 北京：中国人民公安大学）， 2024 .

Khatri P K ， Paolini M ， Larcher R ， Ziller L ， AmMagdas D ， Marincas O ， Roncone A ， Bontempo L . Food Control ， 2023 ， 154 ： 11 .

Enrico M ， Hécho I L ， Carrier H ， Galliero G ， Petit A ， Vermorel R . Geochim. Cosmochim. Acta ， 2025 ， 391 ： 96 - 105 .

Schimmelmann A ， Sessions A L ， Boreham C J ， Edwards D S ， Logan G A ， Summons R E . Org. Geochem. ， 2004 ， 35 （ 10 ）： 1169 - 1195 .

Harvey S D ， Jarman K H ， Moran J J ， Sorensen C M ， Wright B W . Talanta ， 2012 ， 99 ： 262 - 269 .

Wang L C ， Shi Y T ， Lu Y T ， Wang B . Phys. Test. Chem. Anal.：Chem. Anal. （王力春，石银涛，鲁蕴甜，王兵.理化检验-化学分册）， 2020 ， 56 （ 11 ）： 1193 - 1200 .

O'Sullivan G ， Kalin R M . Environ. Forensics ， 2008 ， 9 （ 2/3 ）： 166 - 176 .

Ni Y ， Dai J ， Zhu G ， Zhang S ， Zhang D ， Su J ， Tao X ， Liao F ， Wu W ， Gong D ， Liu Q . Int. J. Coal Geol. ， 2013 ， 116 ： 302 - 313 .

Fang D ， Wang G ， Liu M ， Nan J ， Gao C ， Gao J . Ind. Eng. Chem. Res. ， 2019 ， 58 （ 43 ）： 19752 - 19759 .

Larsen T ， Taylor D L ， Leigh M B ， O'Brien D M . Ecology ， 2009 ， 90 （ 12 ）： 3526 - 3535 .

Ivdra N ， Fischer A ， Herrero-Martin S ， Giunta T ， Bonifacie M ， Richnow H H . Environ. Sci. Technol. ， 2017 ， 51 （ 1 ）： 446 - 454 .

Varrà M O ， Zanardi E ， Serra M ， Conter M ， Ianieri A ， Ghidini S . Molecules ， 2023 ， 28 （ 11 ）： 4300 .

Yun J ， Cui C ， Zhang S ， Zhu J ， Peng C ， Cai H ， Yang X ， Hou R . Food Chem. ， 2021 ， 360 ： 130033 .

Belmonte-Sánchez J R ， Romero-González R ， Arrebola F J ， Vidal J L M ， Frenich A G . J. Agric. Food Chem. ， 2019 ， 67 （ 4 ）： 1302 - 1311 .

Zeng T ， Fu T ， Huang Y ， Zhang W ， Gong J ， Ji B ， Yang X ， Tang M . Heliyon ， 2024 ， 10 （ 17 ）： e37450 .

Dawson D . Stable Hydrogen Isotope Ratios of Individual Hydrocarbons in Sediments and Petroleum . Perth ： Curtin University ， 2006 .

Maslen E ， Grice K ， Le Métayer P ， Dawson D ， Edwards D . Org. Geochem. ， 2011 ， 42 （ 4 ）： 387 - 398 .

Galewsky J ， Steen‐Larsen H C ， Field R D ， Worden J ， Risi C ， Schneider M . Rev. Geophys. ， 2016 ， 54 （ 4 ）： 809 - 865 .

Dawson D ， Grice K ， Alexander R . Org. Geochem. ， 2005 ， 36 （ 1 ）： 95 - 104 .

Ogbesejana A B ， Liu B ， Ostadhassan M . Molecules ， 2021 ， 27 （ 1 ）： 34 .

Wang Y . Inves . Entrep . （王莹. 投资与创业）， 2023 ， 34 （ 4 ）： 162 - 164 .

Wen X Q . World Shipping （温小青. 世界海运）， 2022 ， 45 （ 2 ）： 23 - 28 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

全二维气相色谱－飞行时间质谱法测定汽油中21种抗爆添加剂

SPME/GC-MS鉴别地沟油新方法（Ⅱ)

液相萃取/离子色谱法测定车用汽柴油中5种无机阴离子