机动车尾气碳质气溶胶排放因子及其稳定碳同位素特征

机动车尾气是大气碳质气溶胶的重要人为来源,其排放因子与稳定碳同位素组成是重要的基础数据.选取多辆不同类型在用机动车,进行多种工况、冷/热条件下启动的台架试验,收集各测试阶段尾气分析其碳质组分含量与稳定碳同位素比值,并探讨其影响因素.结果表明,总碳排放因子大小为：重型柴油车>轻型柴油车>轻型汽油车,轻型天然气车虽然在低速与中速阶段排放因子极低,但高速行驶阶段可达到重型柴油车的排放水平.各型车冷启动的排放因子均高于热启动,NEDC工况的排放因子整体低于WLTC工况,应与其测试车速有关.汽油车和天然气车各测试阶段排放有机碳(OC)均远高于元素碳(EC),柴油车OC与EC排放因子相近,各类车辆OC/EC都随测试车速的提高而上升.稳定碳同位素EC重于OC,同位素比值大小关系均呈现：汽油车<天然气车<轻型柴油车<重型柴油车,现有源解析的稳定碳同位素源谱较难反映汽油车与天然气车特征.在排放治理与源解析工作中,应注意替代燃料的使用与机动车老化过程所造成的排放因子与同位素特征值的变化影响.     

锶同位素在沉积学中的应用新进展

随着分析测试技术的不断提高 ,锶同位素研究取得了重大进展。近年来 ,显生宙以来海水锶同位素的变化曲线不断得以补充和修正 ,已建立起具有全球一致性、可对比的海水锶同位素变化曲线背景值 ,为锶同位素的应用奠定了基础。现在 ,锶同位素不仅在示踪岩浆及成矿热液的来源和演化、计算晚期成岩改造作用的规模和程度及流体 /岩石比等方面已趋于成熟 ,并且越来越广泛运用于海平面变化、板块活动、海底扩张、成岩演化等方面的研究。此外 ,在一些热点研究上 ,如全球变化、生态环境等方面 ,也逐渐显现出重要性     

碳同位素在油气地质研究中的应用和进展

稳定同位素地球化学是发展较快的学科之一，七十年代起被广泛应用于油气地球化学研究中。本文综述了碳稳定同位素在油气地质研究中的应用和进展，这些应用主要包括确定源油的形成环境与形成时代；进行油／油、油／源对比；判别天然气的成因类型并进行对比；判断天然气的成熟度。     

元素-锶同位素技术在农产品原产地溯源中的应用

农产品质量安全及其产地溯源是当今世界共同关注的问题。国际上,将元素-同位素技术应用到农产品溯源领域正受到极大关注。通过研究农产品原产地土壤、岩石、降水及地表水等环境因子中元素-同位素组成与农产品之间的对应关系,可定位农产品原产地及其生长地域环境地球化学特征。目前,追溯农产品产地的技术方法存在同位素分馏效应,人为干扰因素...     

植物中锌同位素的研究进展

锌同位素是示踪植物中锌地球化学的重要手段,详细了解植物中锌同位素的分馏过程是探究其生物地球化学的关键。本文对目前研究程度较高的超富集植物、普通植物的锌同位素分馏成果进行了系统的总结,发现二者锌同位素分馏趋势基本一致,即相比于培养液或土壤的同位素组成,植物根部相对富集锌的重同位素,而植物地上部(如茎、叶等组织器官)相对富集锌的轻同位素。对于能够引起植物发生锌同位素分馏的因素归纳如下:(1)植物根部相对富集锌的重同位素,是土壤中锌的形态、根部对锌的吸收方式、细胞表面吸附共同作用的结果;(2)植物木质部对锌的向上运输,会随着传输距离的增加而使地上部组织器官相对富集锌的轻同位素;(3)大气沉降也可能导致叶片富集锌的轻同位素。     

浙江大桥坞铀矿床铅、氢、氧同位素研究

浙江大桥坞矿床是赣杭火山岩铀成矿带重要的铀矿床之一。本文通过对大桥坞铀矿床铅、氢和氧同位素及前人资料的综合研究,探讨了矿床成矿流体和成矿物质来源。结果表明花岗斑岩、凝灰岩、辉绿岩、矿石中黄铁矿、蚀变围岩中黄铁矿的Pb同位素组成变化较小,可能指示它们具有相似的源区。在铅同位素构造环境判别图解中,铅同位素投影点分布范围较广,但多数集中于地幔和造山带演化线之间,偏向造山带,反映了铅的来源与岩浆活动有关。氢、氧同位素组成显示,成矿流体主要来自大气降水。成矿物质来源于壳幔混合源。     

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)在小鼠肝脏S9中的体外代谢研究

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰性质的酚类化合物,且内分泌干扰效应大于其母体多溴联苯醚(PBDEs),研究OH-PBDEs的体外代谢行为对于理解其在生物体内的富集转化具有重要意义.以小鼠肝脏S9部分作为研究对象,考察了3-OH-BDE-47、5-OHBDE-47、6-OH-BDE-47和2'-OH-BDE-68在小鼠肝脏中的体外代谢.结果表明小鼠肝脏S9中的I相酶和II相酶均能代谢4种OH-PBDEs;醚键与OH官能团及Br原子互为邻位时,I相酶对OH-PBDEs的代谢率最高,即6-OH-BDE-47表现出较高的代谢率,此外,4种OH-PBDEs经I相酶代谢后均能生成2,4-二溴苯酚,表明醚键断裂是其主要的I相酶代谢途径;OH-PBDEs的OH官能团与醚键互为间位时,II相酶对其葡萄糖醛酸结合反应最高,也就是5-OH-BDE-47表现出较高的去除率.     

^15N isotope fractionation in an aquatic food chain： Bellamya aeruginosa （Reeve） as an algal control agent

15N isotope tracer techniques and ecological modeling were adopted to investigate the fractionation of nitrogen,its uptake and transformation in algae and snail(Bellamya aeruginosa Reeve).Different algal species were found to differ in their uptake of nitrogen isotopes.Microcystis aeruginisa Ktz.demonstrated the greatest 15N accumulation capacity,with the natural variation in isotopic ratio(δ 15N) and the isotope fractionation factor(ε,‰) being the highest among the species investigated.The transformation and utilization of 15N by snails differed depending on the specific algae consumed(highest for Chlorella pyrenoidosa Chick.,lowest for M.aeruginisa).When snails was seeded in the experimental pond,the algae population structure changed significantly,and total algal biomass as well as the concentration of all nitrogen species decreased,causing an increase in water transparency.A model,incorporating several chemical and biological parameters,was developed to predict algal biomass in an aquatic system when snails was present.The data collected during this investigation indicated that the gastropods such as snails could significantly impact biological community and water quality of small water bodies,suggesting a role for biological control of noxious algal blooms associated with eutrophication.     

铁同位素方法在环境地球化学研究中的应用与进展

由于同位素分析方法的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪的使用,近年来Fe同位素地球化学研究有了很大进展,成为国际地学领域的一个热点研究方向。Fe在自然界广泛存在,分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中,并广泛参与成岩成矿作用、热液活动和生命活动过程。自然界中各类无机过程(从高温到低温)、生物及有机过程均能使Fe同位素发生分馏,δ56Fe值约为-1.62‰～+0.91‰。文章系统介绍了Fe同位素研究的最新进展,包括Fe同位素测试方法简介、样品前处理、质谱测定、Fe同位素分馏机理和应用前景展望等,着重对该技术在环境地球化学、生物示踪、古海洋学研究等领域中的应用及前景做了阐述。     

Reconstruction of palaeosalinity using carbon isotopes and benthic associations: a comparison

Carbon and oxygen isotopes were determined on 40 recrystallized shells of Late Jurassic bivalves from the Lusitanian Basin of Portugal. In contrast with the oxygen isotopes, which exhibited considerable diagenetic distortion, the carbon isotopes are thought to preserve a record of the salinity of the Jurassic marginal marine seas in which these bivalves lived. The reconstructed palaeosalinities range from 35‰ (euhaline) to 5‰ (oligohaline). Comparing these values with the palaeosalinity reconstructed from a palaeoecological analysis of 17 stratigraphic levels within the basin, the independently derived values agree in most cases. Strongly differing values are explained as being due to biotic factors and to diagenetic distortion of the isotopic signal; they are less likely to be due to small-scale time-averaging or insufficient microstratigraphic sampling. On the whole, the carbon isotope analyses are thought to produce reasonable palaeosalinity values, although data from infaunal, originally aragonitic bivalves appear to be less reliable than those from epifaunal bivalves with a predominantly or exclusively calcitic shell. As diagenetic alteration of the carbon isotope signal is, however, unpredictable and biotic effects on the isotopic composition are insufficiently known, palaeosalinity reconstructions based on stable isotope data should be supported by palaeoecological data.     

关于对流层大气N2O氮、氧稳定同位素负荷平衡的初步探讨

对流层大气Ｎ２Ｏ的氮、氧稳定同位素负荷由地表和海洋释放的富轻同位素的Ｎ２Ｏ与平流层回流的富重同位素的Ｎ２Ｏ来平衡,但Ｋｉｍ和Ｃｒａｉｇ的计算方案无法使之平衡＾〔１〕。笔者根据全球Ｎ２Ｏ释放源最近的年释放量估算值,对Ｋｉｍ和Ｃｒａｉｇ＾〔１〕的计算方案进行了初步改进,在考虑土壤Ｎ２Ｏ生成过程中氮、氧稳定同位素的分馏效应和氧同位素的纬度变化效应后,推论出全球Ｎ２Ｏ释放源最近的年释放量估算值能使对流层大     

非传统稳定同位素锶(δ~(88/86)Sr)的地球化学研究进展

锶有4个稳定同位素:84Sr、86Sr、87Sr和88Sr。但其中的非传统稳定同位素(δ88/86Sr)成为近年来国际同位素地球化学领域的研究热点。本文根据国际众多学者的研究,阐述了大多数实验室新近采用双稀释剂和TIMS方法来获得高精度δ88/86Sr数据的原理,并综述自然界δ88/86Sr变化,列出一些影响锶同位素分馏的因素。综合讨论其在地质方面的应用:(1)根据冷水珊瑚稳定锶同位素重建古海洋温度;(2)联立87Sr/86Sr和δ88/86Sr来研究海洋中锶的地球化学循环;(3)利用骨骼中的锶稳定同位素研究古营养学。     

台风“杜鹃”降水δ18O的云雨区效应初探

我国东南地区台风降水显著,但对这种强降水事件中的稳定同位素研究较少,限制了对短时间极端降水稳定同位素变化过程和影响因素的认识。论文根据2015年9月28日至29日第21号台风“杜鹃”两次登陆（台湾宜兰、福建莆田）前后台北、福州两地气象数据和降水稳定同位素数据,分析了此次台风的降水稳定同位素变化特征及影响因素。台风期间,两地降水δ¹⁸O波动范围为-3.4‰~-15.0‰,变化幅度达11.6‰。台风前端和尾端两地降水同位素值相对偏正,平均值为-4‰~-6‰而台风中端两地降水同位素值极其偏负,平均值分别为-12.4‰和 -13.2‰。台风前端与尾端降水同位素值偏正,水汽受蒸发效应影响明显;而台风中端降水δ¹⁸O值极端偏负主要受“云雨区效应”的影响,即云雨区气流急剧上升,水汽在过饱和环境中快速凝结降落,受动力分馏作用小,降水δ¹⁸O极端偏负。结合降水δ¹⁸O变化特征、过量氘及模拟水汽轨迹,得到台风“杜鹃”降水主要的水汽来源为西太平洋海域。     

Hg稳定同位素地球化学研究进展

近年来汞(Hg)稳定同位素研究进展显著。Hg具有七种稳定同位素。以往研究不但报道了Hg同位素质量分馏,也报道了Hg同位素非质量分馏,使Hg成为目前唯一在自然界中具有同位素非质量分馏的重金属元素。本文阐述了Hg同位素的研究背景,总结了Hg同位素分析方法和引起Hg同位素分馏的生物化学过程,介绍了地球各圈层样品中Hg同位素组成的国内外最新研究现状。而最新发现的大气降雨中异常的、呈季节性变化的偶数Hg同位素非质量分馏(Δ200 Hg),更开辟了Hg同位素研究的新领域。不同于奇数Hg同位素非质量分馏,偶数Hg同位素非质量分馏还未经任何实验验证,其分馏机理也完全不清楚,亟待深入研究。Hg可能的"三维"同位素体系(质量分馏、奇数以及偶数Hg同位素非质量分馏)的研究和应用将有希望为进一步认识Hg环境过程、生物累积、大尺度迁移以及全球性的生物地球化学循环提供更加丰富的信息,具有重要的科学意义。     

降水产流同位素径流分割研究进展与展望

降水产流是陆地水循环中大气降水补给地表水的重要环节。氢氧稳定同位素的指纹效应能够有效示踪径流的补给来源、路径和地理区域。同位素径流分割模型已从二元分割逐渐发展到三元乃至多元分割模型,多学科交叉也逐渐丰富了径流分割研究的方法体系。本文对同位素径流分割在降水产流中的应用进展作了总结分析,介绍了环境同位素（²H和¹⁸O）在降水产流研究中的应用现状、存在的不确定性以及处理误差的方法和应用特点。最后对环境同位素在径流分割领域的应用前景进行了论述,提出环境同位素结合GIS、InSAR、ERT等地球物理方法,将进一步深化流域水文要素时空变化的研究。     

植物的非传统稳定同位素前处理及测定技术研究进展

一直以来植物都是多领域的研究重点,随着非传统稳定同位素的不断发展,植物非传统稳定同位素研究日益增加。但因植物样品中有机物含量高,同位素分馏复杂,样品前处理及测定中存在诸多难题。本文对植物样品非传统稳定同位素工作中常用的前处理方法和测定技术进行了总结。综述了直接萃取法、湿法消解和高温灰化法的原理、操作和优缺点;以K、Ca、Mg、Fe、B等典型非传统稳定同位素为例介绍了非传统稳定同位素常用测定技术,旨在为植物样品的非传统稳定同位素测定进行梳理,最后对其应用方向和测试方法的发展方向进行了展望。     

氢氧同位素交换动力学及其地质意义

氢氧同位素交换动力学是同位素地球化学学科的前沿。它使同位素地球化学的研究由静态向动态、定性向定量、封闭体系向开放体系发展 ;为各种天然地质过程的研究定量提供有关的时间、温度、作用机制、演化途径及地质体的冷却史等重要信息。本文概述了氢氧同位素交换动力学参数、同位素交换动力学模式、在地学研究中的应用及实验测试新技术等。     

现代非培养技术在反硝化微生物种群结构和功能研究中的应用

反硝化过程对于废水生物脱氮工艺的运行、土壤肥分的流失以及N2O的排放均具有重要意义,但参与反硝化过程的微生物种类繁多且多数不可培养,导致对自然环境中反硝化微生物的种群结构及功能的研究具有很大难度.现代非培养分子技术的发展使得对反硝化微生物进行原位、准确、全面的研究成为可能.对反硝化功能基因进行指纹图谱分析、定量PCR或者利用FISH等技术可以有效确定反硝化菌的组成和数量,通过检测反硝化酶和mRNA可将反硝化菌的种群鉴定与代谢活性联系起来,最近新出现的同位素底物标记技术甚至可直接确定反硝化菌的碳源利用情况.重点介绍了上述各种现代非培养技术对反硝化细菌种群结构和功能的研究现状,以期为深入了解反硝化微生物的多样性和功能特性提供参考.     

碳氮氧稳定同位素技术在水生态环境中的应用

稳定同位素技术是研究环境和生态系统中元素循环途径的重要方法. 稳定同位素的丰度变化反映了自然界和生物体内混合、分馏双重作用的结果,因此可作为指标计算混合物的来源贡献,或研究造成分馏的化学反应和生物代谢路径. 从20世纪中期确立稳定同位素的基础原理,70年间该技术在地球化学、环境科学、生态学、微生物学、食品科学等领域获得了大量有价值的成果. 其中,水体作为自然环境的重要组成和人类社会的重要资源,已有诸多研究涉及稳定同位素在水环境中污染物溯源、水生态系统元素迁移转化、水生生物营养来源和营养关系等方面的应用. 通过梳理常见的碳、氮、氧稳定同位素在水环境和水生态领域的研究进展,发现污染物和食物来源分析已不局限于定性识别,基于数学模型的混合物组分定量评估方法正得到越来越多的应用;同时,为开展水体脱氮强度和通量估算、水生生物营养级计算及食物网分析,精确测量18O、15N和13C的富集程度以及通过试验和调研获取运算所需的基础参数都是关键步骤. 虽然在实际应用中存在待完善之处,但稳定同位素技术的前沿研究仍昭示了其整体化、精细化的发展方向. 未来与计算科学的方法学进步相结合,将为水科学研究提供更有力的技术支撑.      

PCR-RFLP技术在环境地球化学研究中的应用及展望

PCR—RFLP技术为环境地球化学提供了一种新的研究方法和实验设计的新的思维方式。该方法具有所需样品量低、快速简便及特征性强等优点 ,可广泛应用于物质的生物地球化学循环、环境过程的生物作用、生物多样性及有机物源判断等方面的研究。利用PCR—RFLP技术 ,以环境中存在的 16SrRNA为对象 ,对环境生物的研究已广泛开展并取得了许多成果。展望未来研究成果 ,将会在海洋及湖泊沉积物等自然环境中发现更多的、新的微生物种类 ;将进一步阐明生物作用和物质循环的机理和过程 ;进一步阐明自然环境中生物大分子的变化机理及其环境效应并找到判断沉积物有机物源的新方法