同位素示踪技术

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利用同位素自然丰度比研究环境污染过程和 来源
利用13C/12C比值作为海水质量的指示，由 于海洋和陆地的生物具有差别悬殊的δ(13C)， 石油污水、造纸厂污水和生活污水的δ(13C)都
比海洋中自然溶解的CO2的δ(13C)低得多，因
而可以区分自然来源和人为来源的有机碳，指
示海水的污染状况。
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课题相关
研究课题：九龙江口沉积物中重金属污染 源析——Pb、Sr、Cd多元同位素示踪研究
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通过对九龙江河口区沉积物和周边城市化过 程中典型端元物质中Pb、Sr、Cd同位素组成及部 分样品形态中的Pb、Sr、Cd同位素组成分析，结 合样品中微量元素的地球化学特征，揭示重金属 污染来源、迁转规律及各污染源对沉积物中重金 属元素分布的贡献，探索城市化过程中河口海湾 沉积物重金属污染相关机制和规律，为河口海湾 和近岸海域重金属污染防治提供科学依据，对多 元同位素地球化学示踪理论在环境污染溯源研究 中的应用将起到一定的延伸和拓展作用。
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研究内容
1）九龙江河口沉积物重金属及Pb(206Pb/204Pb，207Pb/204Pb， 208Pb/204Pb)、Sr(87Sr/86Sr)、Cd(114Cd/110Cd)同位素自然背 景值的确定(自然背景源，通过取柱状样获取工业化以前 的沉积物样品）。 2）周边典型端元物质(燃煤飞灰，交通灰尘，城市污水处理 厂污泥，入海河流悬浮物等)中重金属元素（Fe、V、Mn、 Cu、Pb、Zn、As、Sb、Cr、Cd、Hg、Co等）含量与形 态分析，总量及形态中的Pb、Sr、Cd同位素组成分析。 3）九龙江口表层及柱状沉积物中重金属元素含量与形态分 析，部分样品总量及形态中的Pb、Sr、Cd同位素组成特 征研究。 4）利用沉积物中重金属元素与Pb、Sr、Cd的相关性（包括 总量及各形态中），借助Pb、Sr、Cd多元同位素示踪技 术分析这些元素的来源。
同位素示踪技术在环境科学中的应用
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同位素示踪技术 同位素示踪技术在环境科学中的应用 课题相关
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同位素示踪技术
同位素示踪是一种用同位素或其标记化合
物指示和追踪相应元素或化合物在生物体及其
环境介质中迁移、转化和积累的方法。
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由于标记化合物与其相应的非标记化合 物(被追踪物质)具有相同的化学和生物学性 质，在生物机体内所发生的化学变化和生物 过程也完全相同，将二者混合后，用化学方 法不能分离，只能通过放射性比度的的变化 (放射性同位素示踪)或同位素比值的变化(稳 定同位素示踪)测出同种非标记化合物含量， 从而反映被追踪物质在有机体内的生物利用 率及代谢规律。
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同位素示踪技术在环境科学中的应用
由于同位素自然丰度的变异起因于同位素 分馏效应，而自然条件下的同位素分馏效应又 与一系列生物学、化学和物理学过程有关，因 此，同位素自然变异可以成为生物圈物质循环 过程中一系列生物、化学、物理过程中的特征 标记，成为污染源和污染行为的指示器。
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该仪器由Thermo Finnigan公司制造,离子的 光学通路采用双聚焦(能量聚焦和质量聚焦)设计, 并采用动态变焦(zoom)专利技术,可以将质量色 散扩大至17%。 在本实验室的Neptune MC-ICP-MS上配有 9个法拉第杯接收器和5个离子计数器接收器。 除了中心杯外,其余8个法拉第杯配置在中心杯的 两侧,并以马达驱动进行精确的位置调节。在中 心杯后装有一个电子倍增器,在最低质量数杯外 侧装有4个离子计数器。进行Cu、Zn同位素测 定时的杯结构及仪器参数如表1。
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多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)的出现，很大程度上推进了过渡金属同位素 研究的发展，铜、铁、锌等同位素的研究也被越 来越多的人所关注。 介绍了中国地质科学院矿产资源研究所MCICP-MS实验室利用新引进的Neptune型高分辨多 接收等离子质谱建立的高精度Cu、Zn同位素分析 方法（图1）。
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利用同位素分析技术表征复合型大气铅污 染过程
刘咸德等人利用化学和同位素分析数据表 征复合型大气Pb污染过程进行了详细研究，他 们的研究结果表明，空气污染是由一年四季各 具特点的若干污染过程构成的。了解这些污染 过程，有利于全面理解空气污染特征及其随季 节变化的规律，从而有针对性地做好环境监测 和管理工作。