雪冰中生物有机酸的测试分析方法研究

生物有机酸是构成酸雨的组分类别，对地表环境有着重要影响，由于其来源与生物界关系密切，因此，对其在雪冰中记录的研究是从历史的角度认识C，H，O等生源元素生物地球化学循环，认识过去生态和环境变化的途径之一，但是，由于其含量较低，易遭受污染等原因，雪冰中有机酸含量的定量测定一直是困扰研究人员的一个问题，在对目前有机酸测试分析现状，测试分析的难点和问题调研的基础上，文章提出了一种利用DX－300离子色谱测试山地冰川雪冰中生物有机酸含量的方法，该方法利用AS4A分析柱，AG4A保护柱，TAC－2样品富集柱和ATC－1阴离子捕集柱，以梯度淋洗方式，在14min内可分离检测出甲酸，乙酸，丙酮酸，甲烷磺酸，草酸等有机酸根离子及氟，氯，亚硝酸，硝酸，溴，磷酸和硫酸等常见无机阴离子，上述有机，无机离子的测试分析相对标准误差分别为：氟（2．0％），乙酸（4．5％），甲酸（2．0％），甲烷磺酸（16．9％），氯（3．1％），亚硝酸（3．9％），硝酸（2．2％），溴（4．9％）和硫酸（2．4％）。     

雪冰中生物有机酸研究的历史与现状

生物有机酸的研究有助于认识C、H、O等生源元素的生物地球化学循环 ,有助于认识大气酸雨的形成及其防治 .雪冰是记录大气中生物有机酸过去信息的良好载体 ,对其中生物有机酸记录的研究是认识过去大气中相应化合物的含量及其变化 ,认识有机酸的生物地球化学循环 ,进而恢复过去区域生态、环境乃至气候变化的有效途径 ,也是雪冰化学研究的前沿课题之一 .雪冰中常见的有机酸有甲酸、乙酸、丙酸、丙酮酸、草酸和羟基乙酸等 ,其中甲酸和乙酸是最主要的两种有机酸类 .过去十多年来 ,雪冰中生物有机酸的研究多集中在格陵兰地区 ,其次是南极 ,最近两年开始向中低纬度的山地冰川转移 .格陵兰冰芯中甲酸、乙酸的平均含量均不足 10ng·g-1,草酸含量则更低 .其有机酸主要来自北半球的森林大火和植物生长过程中的释放 ;南极洲雪冰中的甲酸平均含量不足 2ng·g-1,乙酸含量在 0 .15ng·g-1以下 ,它们主要源于不饱和有机物的大气氧化 ;格陵兰冰芯中MSA平均在 5ng·g-1以下 ,而南极洲的MSA平均不低于 7ng·g-1.它们的来源都与海洋浮游生物释放的不饱和有机物有关 .气候的变化影响两极地区生物有机酸的来源 ,进而影响冰芯中有机酸的记录 .我国天山乌鲁木齐河源 1号冰川为中纬度的山地冰川 ,其冰芯中的甲酸、乙酸分别是格陵     

梯度淋洗法在雪冰样品有机酸测试分析中的应用

离子色谱法是分析有机酸的有效方法之一,而梯度淋洗可一次分离与固定相亲合力差异较大的多种有机酸和无机阴离子,改善离子的色谱峰形,提高分离度和选择性.雪冰是记录有机酸的良好载体,对雪冰中有机酸的研究可认识过去大气中相应化合物含量及其变化,从而恢复过去生态环境和气候变化.利用Dx-600离子色谱仪及外加水梯度洗脱程序对南极雪冰样品中的有机酸离子组分进行了测试和分析,初步探讨雪冰中有机酸离子特征及其对雪冰化学记录的影响.     

环境中高氯酸盐的来源、污染现状及其分析方法

高氯酸盐是一种持久性的无机污染物,它能够抑制碘的吸收并削弱甲状腺功能。随着高效灵敏的分离检测方法的发展,研究人员在多种环境介质中都检测到了高氯酸根,其环境污染问题引起了广泛的关注。最近的研究表明,环境中的高氯酸盐并非都来自于人为污染源及含有高氯酸盐的化肥,也有在大气中自然产生的,而且环境中存在大气来源的高氯酸根的背景值。在重点介绍了高氯酸盐的污染现状、分析方法以及自然条件下大气中产生高氯酸根的机理等方面的最新研究进展之后,提出今后应开展环境中高氯酸根背景值的调查研究。为此,应开发具有更低检出限的分析方法,并借助南极地区独特的地理优势开展南极雪冰中高氯酸盐的相关研究,从而获得不同历史时期环境中高氯酸根的背景值,并研究高氯酸根背景值的影响因素,为研究自然条件下大气中产生高氯酸根的机理提供基础数据。     

极地雪冰中痕量元素的研究进展

极地由于其独特的地理位置和自然条件,发育了地球上最广泛且最集中的冰川,在全球气候和环境变化中发挥了举足轻重的作用。极地常年的低温环境使雪冰能完整保存过去大气沉降的痕量元素记录,可用于追踪排放源和重建过去人类和自然排放活动的历史。极地雪冰中痕量元素的研究最早可以追溯至20世纪60年代末,早期表层雪研究显示极地雪冰中痕量元素记录基本反映大气化学成分变化,而异常高的典型地壳元素值主要来源于火山喷发和海盐喷溅贡献。极地雪坑和浅雪芯中痕量元素记录显示自工业革命以来,加强的人类排放活动（例如化石燃料燃烧、有色金属冶炼和矿物开采活动）是极地雪冰中重金属元素富集的主要原因,其中南极地区雪冰中富集的痕量元素主要来源于南美洲国家,而北极地区雪冰中富集的痕量元素主要来源于北美和欧洲国家;另外,亚洲新兴经济体也是20世纪下半叶以来重要的排放源。极地深冰芯同样记录了工业革命以前南欧的人类排放活动对格陵兰冰盖大气沉降的痕量元素影响。此外,深冰芯痕量元素记录也呈现了冰期-间冰期尺度大气沉降痕量元素的变化特征。因而极地雪冰中痕量元素研究为重建过去人类和自然排放活动的历史提供了宝贵数据。然而,先前极地雪冰中痕量元素的研究大都以常规测试方法和常规元素研究为主,下一步工作应聚焦雪冰中新同位素记录和元素研究,以及探索新方法（例如激光-剥蚀-电感耦合等离子体质谱）以获取冰芯中更高分辨率且连续的痕量元素记录。

     

青藏高原冰川表层雪中低分子有机酸的化学特征及来源分析

偏远地区雪冰中的化学组成在一定程度上可以反映当地的大气环境状况。为揭示青藏高原冰川表层雪中低分子有机酸的特征、探讨其可能来源及对降水酸度的贡献,进一步理解偏远地区酸沉降的形成机制,本研究基于2021年5至6月在青藏高原的五条冰川：阿尔金、扎子沟、七一、煤矿和玉珠峰采集的28个表层新雪样,分析了雪样中低分子有机酸的含量和组成特征。结果表明：研究区表层雪中的甲酸、乙酸和草酸的浓度范围分别为90.2～225.2 ng·mL^-1、54.6～277.8 ng·mL^-1和46.1～474.0 ng·mL^-1,除煤矿冰川外,雪样中有机酸总浓度相对较高。根据亨利定律和理想气体方程对有机酸的来源进行分析,表明阿尔金、扎子沟和煤矿冰川地区表层雪中的有机酸均主要来源于大气中不饱和碳氢化物的氧化反应等间接来源,而玉珠峰和七一冰川地区表层雪中的有机酸则主要来源于植物、土壤、生物质和化石燃料燃烧以及人类活动直接排放。在本研究中,甲酸、乙酸和草酸之间高度相关(相关系数介于0.73～0.97之间),表明它们可能均来自生物质燃烧。在有机酸的降水酸度贡献分...     

极地和山地冰川雪冰中重金属的研究进展

地球系统中含量甚微的重金属元素是评价人类活动对大气环境影响的良好指标,研究极地和山地冰川地区过去和现代雪冰中重金属的历史记录,可以重建这些元素在过去大气环境中的循环过程,对认识地球大气环境中重金属污染的规模和历史、揭示这些污染物质的来源及中长距离的输送过程具有重要的作用.概述了格陵兰、南极、阿尔卑斯山和青藏高原等地区雪冰中重金属的研究进展,并对该领域未来的研究方向进行了展望.     

超纯水中甲酸、乙酸污染的实验研究及其对雪冰有机酸测定的意义

塑料容器是降水中生物有机酸研究的常用样品储集器,极地冰芯和粒雪样品钻取中也常用聚乙烯塑料袋盛装,且常常采用双封口方式保存。这种样品保存方式和样品暴露于大气一样,都会造成样品中有机酸含量的污染。定量研究一述污染是准确分析降水中有机酸含量的前提和基础。以超水为主要实验样品,对聚乙烯塑料顺和空气的甲酸,乙酸污染的研究表明,甲酸、乙酸的污染主要来自聚乙烯塑料代的热塑封口过程,而聚乙烯塑料桶的影响不明显。塑     

油田卤水中短链有机酸的来源,分布及其地球化学意义

在几乎所有的油田卤水(地层水)中都含有高浓度的短链有机酸,通常乙酸根是其中最丰富的有机阴离子。大量的模拟实验表明干酪根是有机酸最主要的来源。短链有机酸有着重要的地球化学意义,(1)可以作为石油勘探的近似指示物,(2)它们可能是天然气中某些主要成分的母体,(3)它们是地层水中最主要的弱酸阴离子,因此控制了地层水的pH值的缓冲能力,(4)作为还原剂,它们控制了地层水的Eh值和多价元素的浓度,(5)实验表明,它们还能够与储集岩中的铝、钙、硅等无机离子形成可溶络合物,使长石类矿物的溶解作用增强,从而导致砂岩储层中次生孔隙加大。     

古里雅冰芯中生物有机酸的初步分析

甲酸、乙酸是全球对流层中普遍存在的化学成分,它们对偏远地区降水中的酸度有很大影响,降水中存在的甲酸、乙酸必然会在冰川和冰盖中保存下来．然而,目前很少有文章报道山地冰川中甲酸、乙酸的测定结果及环境意义．我们用离子色谱法测定了古里雅上部５ｍ冰芯中甲酸、乙酸的浓度,结果显示,甲酸、乙酸具有明显的季节变化,峰值一般对应于夏季层位,说明甲酸、乙酸的来源不同于阳离子,粉尘不是其主要来源．将甲酸、乙酸的记录与冰芯中δ１８Ｏ和阳离子的记录对比,得出甲酸具有较敏感的气候指示意义．     

雪冰样品离子色谱分析对样品瓶选择及前处理的要求

用离子色谱分析雪冰样品中痕量化学成分时,样品瓶的选择和前处理是确保实验结果的关键环节之一.痕量雪冰样品瓶在选择时需要注意两点:第一,瓶子的材质要根据所采样品的性状和所测组份的化学性质选取;测试常规的阴、阳离子,需选择易于运输和保存的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等材质的塑料采样瓶;测试有机酸时,为避免瓶子本身对样品的污染,通常选择玻璃瓶;第二,要确保所选样品瓶的密闭性,为保证雪冰内痕量化学成分的准确测定,不同材质的样品瓶应采取不同的清洗流程.塑料瓶首先用洗涤剂浸泡6～8h后刷洗,再用蒸馏水浸泡24h后充分冲洗,最后采用18.2MΩ的超纯水浸泡12h并冲洗至空白检测合格;玻璃瓶则需首先用洗涤剂浸泡6～8h后自来水冲洗干净,接着在1%～2%盐酸溶液或铬酸洗液中浸泡48h后充分冲洗,再用蒸馏水冲洗浸泡24h,充分冲洗,最后用18.2MΩ的超纯水浸泡12h并冲洗至空白检测合格.此外,在样品的采集与运输过程中,一定要预留空白,以检验样品瓶从运出实验室至返回实验室的整个过程中是否受到系统性污染,做好整个过程的质量控制工作.     

有机酸与矿物间界面作用研究评述

介绍了近年来有机酸与矿物之间相互作用的研究进展，重点探讨有机还可能与矿物间相互作用的环境意义、作用模式以及低分子量有机酸和高分子量腐殖酸在与矿物作用时各自的特点和彼此间的差异。有机酸-矿物界面作用控制着金属、有机污染物的迁移、转化与归宿以及生物可给性。有机酸-矿物界面作用存在多种模式，主要受有机酸和矿物的活性基团类型、含量分布以及有机酸分子量大小和疏水性等因素的影响。     

雪冰中NO_3~-浓度记录的研究进展

NO3-是雪冰中含量最高的含氮无机离子,雪冰中NO3-浓度记录的解读已成为研究全球变化的重要内容之一.近年来国内外已经就极地与中低纬高海拔地区雪冰中NO3-浓度记录开展了大量的研究,关于NO3-所指示的环境意义形成了一系列的认识.从雪冰中NO3-的可能性来源(包括太阳活动、陆源粉尘、闪电等自然源以及其他人类源)、时空变化特征以及气-雪-冰界面转化过程等方面综述了近年来该领域的研究成果,并结合全球变化的背景对其研究前景进行了展望.     

祁连山七一冰川雪冰和冰川融水中正构烷烃和多环芳烃的分布特征及来源研究

2008年6月,在祁连山七一冰川采集雪坑、冰川融水和冰川末端冰样,经过大孔吸附树脂富集后,用GC-MS对样品中的正构烷烃(nC14～nC32)和多环芳烃进行了分析.结果表明,正构烷烃的含量在冰川融水中最高,雪坑次之,冰中最低;多环芳烃的含量在雪坑中最高,冰中最低,冰川融水界于二者之间.正构烷烃与多环芳烃都具有很强的疏水性,在固-液相分配过程中倾向于保留在残留固相中.由于冰川融水样品距冰川末端约1km,沿途地表土壤和植被会贡献部分正构烷烃,所以冰川融水中正构烷烃的含量最高.与正构烷烃不同,多环芳烃较易挥发,而且易被沿途土壤和植被所吸附,导致冰川融水中多环芳烃的含量降低.冰川末端冰中正构烷烃与多环芳烃的含量都很低,可能是由于冰川末端冰年代比较古老,受人类活动的污染较轻.正构烷烃的碳优势指数(CPI值)表明,七一冰川中的正构烷烃主要来自高等植物蜡和化石燃料燃烧产物的混合物,多环芳烃的荧蒽/芘(Fla/Pyr)和菲/蒽(Phe/Ant)比值表明,七一冰川冰雪和冰川融水中检测到的多环芳烃主要来自化石燃料的不完全燃烧.     

兰州市区降水中有机酸研究

使用IC法首次对兰州市区降水中的有机酸(甲酸和乙酸)浓度进行了连续的测定和研究.测得该地区降水中有机酸约占阴离子的6.88%,占总离子的2.50%.其浓度范围为甲酸0.31～1.63mg/L,乙酸0.50～0.91mg/L.在加测有机酸后,降水中阴离子与阳离子间的平衡状况有所改善.     

有机相研究及其在盆地分析中的应用

有机相是具有一定丰度和特定成因类型的有机质的地层单元，决定有机相类型的最重要参数是干酪根的成因类型。为了反映沉积盆地中有机相的时空分布，我们提出了有机相组合和盆地有机充填序列等新概念。有机相及有机相层序、有机充填序列和有机相组合不仅是预测和在三维空间确定生油岩的分布、预测主力生油岩的排烃期和排出产物的组成的有效工具，而且可以弥补以骨架砂岩体为主要研究对象的沉积学分析的不足，在确定层序界线或不整合面的位且、研究盆地的构造沉降和沉积充填史等方面发挥重要作用。