福建仙山泥炭距今1400a以来的α-纤维素δ~(13)C记录及其气候意义

基于对福建屏南仙山泥炭沉积物中物理化学性质十分稳定的α-纤维素的提取及其碳同位素分析,重建了研究区距今1 400 a以来的气候演化历史。研究结果显示:仙山泥炭钻孔中α-纤维素δ13C值的变化范围为-26.6‰~-11.3‰,其大幅度的波动特征主要与区域降水控制的盆地沉积环境变化有关,当降水偏多时盆地积水形成类似湖泊的水下沉积环境,沉积物中有机质主要来源于δ13C值偏重的沉水植物;反之则以δ13C值偏轻的沼泽植物为主。依据AMS14C测年的结果,距今1 400 a以来研究区经历了气候偏湿(AD 600~910年)-偏干(AD910~1640年)-偏湿(AD 1640年至今)3个变化阶段。在数十年至百年时间尺度上,纤维素δ13C记录中出现的降水减少时期与太阳活动极小期(中世纪极小期、欧特极小期、沃夫极小期、史波勒极小期、蒙德极小期和道尔顿极小期)一一对应,两者呈现正相关关系,揭示太阳活动的减弱是控制研究区降水减少的主要因素,为预测区域降水变化趋势提供了依据。     

泥炭植物碳和氧同位素研究进展

作为重要地质档案的泥炭已经成为全新世气候变化研究最有价值的陆地载体之一,尤其是在同位素地球化学方面最有潜力。有综述指出,中国泥炭碳、氧同位素古气候研究缺乏现代过程的验证。通过总结国内外泥炭植物纤维素碳、氧同位素现代过程及其在古气候研究中的应用现状,其中包括泥炭植物应用于古气候重建的材料选择、维管束和非维管束植物纤维素碳、氧同位素的指示意义研究进展。进一步分析已有研究中泥炭碳、氧同位素存在的问题,结合中国泥炭植物碳、氧同位素古气候研究现状,为中国后续开展泥炭相关工作提供思路指引。     

吉林省泥炭资源

泥炭是一种宝贵的自然资源,在工业、农业、医药卫生和环境保护等方面具有广阔的利用前景。1975～1977年间,我们对吉林省的泥炭资源进行了野外考察,并对大量泥炭样品进行物理、化学、植物残体、孢子花粉分析与同位素C~(14)年代测定,在此基础上,本文对该省泥炭的分布、分区、形成时期、特性与质量进行了初步研究。     

罗霄山脉山地沼泽全新世以来的古气候记录

在中亚热带罗霄山脉东南段井冈山地区的江西坳山地沼泽钻取了150 cm的岩芯样品（JXA钻孔）,通过6个AMS 14C测年结果建立钻孔的年代框架,运用烧失量、腐殖化度、有机碳同位素和灰度值等多项古气候代用指标分析,重建了该地区约11 cal. ka B.P.以来的气候演化历史。结果表明：江西坳山地沼泽的古环境演变过程可以分为４个阶段：11―9.2 cal. ka B.P.钻孔沉积物的有机碳含量低,碳同位素偏负,显示C3植物为主,为气候凉干期;9.2―5.3 cal. ka B.P.碳同位素、有机碳和腐殖化度等指标均指示森林植被繁茂,沉积物泥炭堆积速度加快,为气候最适宜期;5.3―2.2 cal. ka B.P.碳同位素显著变化,有机质含量较高;2.2―0 cal. ka B.P.气候呈现季风再次增强的趋势,人类活动增强。与周边其他的研究结果对比发现：全新世以来罗霄山脉江西坳山地泥炭沼泽的古环境替代指标与低纬度地区其他全新世气候记录基本一致。     

低温冷阱大气水汽收集技术及其在水稳定同位素研究中的应用

系统地介绍了低温冷阱大气水汽收集的基本原理、实验方法、实验过程中的误差估计以及该方法在水稳定同位素研究中的应用。基于低温条件下显著增加水汽凝结面和凝结时间的方法,使水汽完全凝结;利用水分在真空条件下升华/蒸发及其在低温条件下再凝结的原理,实现对水汽样品的转移收集。收集的水汽样品中稳定同位素值的误差主要来自两方面:(1)低温条件下玻璃冷阱中部分未冷凝的饱和水汽;(2)样品室温融化后,外界大气进入瓶内与融化后的水汽样品发生同位素平衡分馏;并分别对上述两种误差进行了理论估计。利用低温冷阱水汽收集和稳定同位素离线测试方法在以下三方面具有较重要的应用:(1)过量~(17)O是当前水稳定同位素研究的前沿,实现对大气水汽中过量~(17)O高精度测试是该方法的重要应用;(2)获取低水汽浓度地区高精度大气水汽稳定同位素测试数据;(3)验证激光光谱稳定同位素分析仪在线水汽稳定同位素测试数据。     

大兴安岭摩天岭雨养泥炭沼泽多环芳烃分布特征与来源分析

运用气相色谱—质谱(GC-MS)技术对大兴安岭摩天岭(47°22′23″N,120°38′45″E)雨养泥炭沼泽泥炭柱中的多环芳烃(PAHs)污染物进行了分析。结果表明,研究区雨养泥炭沼泽表层PAHs总含量的质量比为1 874.4 ng/g,与国内外雨养泥炭沼泽表层相比,其污染水平相对较高。由于研究区气候冷湿,雨养泥炭沼泽中的有机质腐殖化程度较低,有机碳含量较高,这和其PAHs含量的相关性较小。研究区样品中检测出的PAHs主要以2~3环的多环芳烃为主;由PAHs分子标志物指标分析结果可知,研究区雨养泥炭沼泽PAHs污染物的主要来源是当地森林火灾与大气远距离沉降;沉降的PAHs污染物是原油开采、石油生产和化石燃料燃烧的共同贡献。在距地表15~34 cm处,柱状剖面层的PAHs含量显著增加,这是由于1987年和1998年大兴安岭发生森林火灾树木燃烧所致。     

氯同位素质谱法测定进展

主要总结了测定氯同位素比值的四种质谱法 :由电子轰击产生的基于HCl+离子的气体质谱法、基于CH3 Cl+离子的气体质谱法、基于Cl-离子负热电离质谱法 (NTIMS)和基于Cs2 Cl+离子正热电离质谱法(PTIMS)。并分析了使用这四种方法测定氯同位素时处理含氯样品和使用仪器测定样品氯同位素的方法及其优缺点 ,对测定结果的精度进行了比较 ,最后对测定氯同位素发展前景进行了展望。     

艾比湖流域降水、地表水和地下水稳定同位素特征

选取艾比湖流域降水、地表水和地下水为研究对象,结合流域水文地质资料,利用野外调查、室内试验和统计分析等方法分析了流域不同水体氢氧稳定同位素的时空变化特征。结果表明:(1)艾比湖流域降水δ~2H和δ~(18)O变化范围分别为-148.2‰～-34.5‰和-20.16‰～1.20‰,流域大气降水线斜率为6.69。降水δ~(18)O值与气温呈正相关关系,与降水量在夏季表现出显著的负相关关系。(2)地表水δ~2H和δ~(18)O变化范围为-101.0‰～-17.0‰和-14.54‰～0.29‰,其中8月最大,其次为5月和10月。博尔塔拉河同位素值从上游到下游沿流程逐渐增加,而精河沿流程变化趋势不明显,河水δ~(18)O与气温存在正相关关系。(3)地下水δ~2H和δ~(18)O值的范围分别为-85.0‰～-65.5‰和-12.18‰～-9.05‰,平均值分别为-75.5‰和-11.00‰。博尔塔拉河区地下水同位素值从上游到下游沿流程逐渐增加,精河区沿流程变化趋势不明显。艾比湖流域水体稳定同位素的测定,为阐明流域水文过程提供同位素证据,对变化环境下有效利用水资源,维护流域生态安全具有重要意义。     

干旱区泥炭样品加热过程中磁学特征的变化研究

利用采自干旱区高山～新疆阿尔泰山的表层泥炭样品,以K-T曲线为主,结合J-T曲线、磁滞参数以及XRD等相关实验,探讨了应用热磁实验鉴别富含有机质的弱磁性物质磁性特征.结果表明:样品中磁化率的主要贡献者为低矫顽力的强磁性矿物-磁铁矿,磁铁矿的粒径为PSD(准单畴).加热过程中,含铁粘土矿物绿泥石分解生成新的磁铁矿,磁畴转变成MD(多畴),逐步加热的K-T曲线表明,利用K-T曲线分析含有大量有机质成分弱磁性物质的磁性特征具有一定的指导作用,泥炭样品受热生成的磁性矿物的类型与数量不仅受加热的最高温度控制,同时在加热到不同温度时由于有机质对磁性矿物的还原作用表现出差异性,使得泥炭样品加热到不同温度后的转化、改造及最终生成物亦变得异常复杂.     

长白山区泥炭沼泽植物多样性研究

选择长白山区处于不同发育阶段的泥炭沼泽,对其植被进行样地调查,并计算植物群落的α、β多样性指数,探讨泥炭沼泽发育过程中植物群落多样性的变化规律。研究发现,处于不同发育阶段的个体泥炭沼泽中,植物群落的α多样性沿湖岸到湖心梯度上都呈现减少趋势,反映出在个体泥炭沼泽发育过程中,植被向着多样性更加丰富的方向发展;β多样性在此梯度上变化规律性不明显,说明泥炭沼泽发育过程中植物群落生态环境发生变化,物种也随环境变化出现增减,但变化幅度不一;群落过渡地带,草本层α多样性大于群落内部,说明群落过渡地带植物多样性比群落内部更加丰富。在整个泥炭沼泽演替序列上,随着演替水平的升高,植物群落草本层物种丰富度指数呈现明显的增加趋势,而Simpson指数和ShannonWiener指数呈现出微弱的减少趋势,这是由于处于较高演替阶段的沼泽,植物群落的草本层虽然物种较为丰富,但优势度指数较高,均匀度指数较低,从而使得植物群落α多样性指数偏低。从植物群落的结构来看,随着演替水平的升高,呈现出草本层-(草本层 地被层)-(灌木层 草本层 地被层),由简单到复杂的发展趋势。因此综合来看,泥炭沼泽是向着植物群落结构复杂化,多样性丰富化的方向进行演替的。     

长白山白江河天然和排水泥炭沼泽土壤酶活性研究

以长白山白江河泥炭沼泽为研究对象,于2017年6月10日、7月4日、8月4日、9月7日和10月12日,在天然泥炭沼泽和排水泥炭沼泽(指经过排水的泥炭沼泽)中,采集表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定土样中3种水解酶(β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶和酸性磷酸酶)和2种氧化酶(过氧化物酶和多酚氧化酶)的活性以及土样的理化指标,分析天然和排水泥炭沼泽表层土壤酶活性的变化特征及其影响因素。研究结果表明,排水泥炭沼泽表层土壤含水量显著低于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤中的有机碳质量比为344.57～405.84 g/kg,其比排水泥炭沼泽表层土壤有机碳含量大25%左右;排水泥炭沼泽表层土壤中的全氮和全磷含量略大于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中的β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶活性分别为0.83×10~3～1.56×10~3nmol/(g·h)和0.26×10~3～0.38×10~3nmol/(g·h),其显著低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽土壤的酸性磷酸酶活性为1.49×10~3～8.28×10~3nmol/(g·h),9月7日和10月12日其低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中氧化酶活性显著高于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤含水量的影响,排水泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤中全氮和全磷含量的影响。     

长白山圆池泥炭氮元素分布特征及其影响因素分析

通过对长白山圆池4个泥炭剖面样品的分析,揭示了其氮元素分布规律。在圆池选取4个具有代表性的采样点,利用泥炭采样器采取新鲜泥炭样品。分析结果表明,4个泥炭剖面氮元素含量在0.014%~3.353%之间;剖面间相比较,其中贫营养泥炭整体含氮量较低;4个泥炭剖面的氮元素分布呈现明显规律,受泥炭上层不同植物、泥炭水分和有机质含量等因素的影响,泥炭剖面中氮元素累积峰可能出现在剖面的表层(0~5cm)或中间层(10~20cm);泥炭剖面氮元素与有机质呈极显著的正相关;泥炭剖面C/N比值变化在9.51~66.98之间,部分剖面层位C/N比值异常高,表明该层位碳的累积速度显著高于氮元素。     

陨石中铼锇同位素化学分离过程的几个重要影响因素

本文针对陨石中铼锇同位素比值高精度测定,选取6块不同类型的普通球粒陨石（吉林陨石、信阳陨石、武安陨石、肇东陨石、河北陨石、荷叶塘陨石）和两块铁陨石（南丹铁陨石和T-5）进行预处理和化学过程的一些条件实验。实验结果表明,陨石金属表面的锈迹清洗使用1M的HCl效果更佳;对于样品溶解,逆王水溶解效果比浓硝酸好,高温溶样熔解彻底,常温状态下仅能溶解出约30%的陨石样品中的Os;微蒸馏二次纯化可提高Os测定信号的稳定性和精度;稀释剂的浓度及加入量应与样品匹配,且达到平衡状态是高精度和高准确度的保障;普通球粒陨石取样范围在0.1g-0.3g (即样品中Os的绝对含量为100ng)即可获取最佳信号强度和精度;本次实验全流程空白Os可控制至0.5~81pg,Re可控制至4～77pg采用同位素稀释法,当187Os/188Os比值的精度最小可至4ppm（n=120,2se）。     

基于泥炭与冻土共生关系的川西高原泥炭化冻土分布研究北大核心CSCD

由于泥炭化冻土是冻土工程建设中需要解决的重大问题,因此泥炭与冻土的共生关系备受关注。以川西高原0~30 cm深度的泥炭化冻土为研究对象,从泥炭化冻土的形成和泥炭与冻土的共生关系角度,选取控制因素,分析这些因素的控制机制,并将这些因素作为评价指标;采用熵权法、层次分析法和模糊评价方法,制作出川西高原泥炭化冻土分布图;最后,结合前人的相关研究成果对研究结果进行了验证。研究结果表明,采用的研究方法具有可行性;川西高原泥炭化冻土分布具有区域聚集、空间变异性大和受纬度地带性影响大的特点;高泥炭化冻土的面积为0.8×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的5%),中泥炭化冻土的面积为7.8×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的33%);低泥炭化冻土广泛分布,面积为11.5×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的50%);非泥炭化冻土面积为3.0×10^(4) km^(2)(约占研究区面积的12%);多年冻土的泥炭化程度最大;冻土与泥炭的共生作用对冻土工程具有显著影响。     

盐湖卤水中锂的高效分离及其同位素比值的精确测定进展

锂的两个稳定同位素相对质量差较大,导致了自然界中的锂同位素分馏强烈。卤水中锂同位素作为良好示踪剂,可用以指示盐湖锂矿床的物质来源和形成机理。现阶段一般用热电离质谱法(TIMS)或多接收器电感耦合等离子质谱法(MC-ICP-MS)测量锂同位素比值,这两种方法都需要将锂从样品中与其它元素完全分离。在现有的卤水提锂方法中,吸附法能够得到较高的锂回收率,减少了锂同位素在提取过程中的分馏效应。本文主要介绍国内外近年来在提取锂和准确测定锂同位素比值方面所取得的进展。     

锂同位素质谱法测定及其样品制备研究进展

近几十年来，锂同位素比值的测量得到了快速的发展。影响锂同位素比值测定因素很多，特别是在测定过程中分馏现象和记忆效应等都会引起锂同位素测定比值很大的误差。简要总结了锂同位素组成的质谱测定以及从天然样品（主要是固体样品）中提取纯化锂的方法。着重介绍了锂同位素测定中样品带使用的进展，从单带涂样发展到三带涂样，大大降低了测定中的锂同位素分馏。本文还对各种涂样形式的使用进行了比较。     

介形虫碳氧同位素测定样品处理方法对比研究

介形虫化石壳体被认为是反映古湖泊沉积环境的理想对象。在过去的30年,介形虫壳体的δ13C和δ18O测定已经被广泛应用到湖泊沉积古气候及古环境的重建。由于湖泊生物碳酸盐样品不同的前处理方法可能会影响到稳定同位素测试结果的重现性和辨析率以及实验室之间数据的可比性,采用有效的方法对介形虫壳体进行预处理是保证介壳稳定同位素测试的一个关键环节。在总结目前常用的湖泊生物碳酸盐稳定同位素测试样品处理方法的基础上,通过对青海湖现代和古代沉积物中介形虫的测定,讨论各种处理方法对介形虫壳体稳定同位素测试结果(δ13C和δ18O)的影响。实验表明:不同处理方法对所测介壳样品的δ13C值和δ18O值不会产生大的影响,在介壳样品的稳定同位素测试之前不需要对介壳样品进行处理。     

加拿大阿萨巴斯卡地区Mildred泥炭柱多环芳烃分布特征及来源解析

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),对加拿大阿萨巴斯卡地区Mildred泥炭柱的35个泥炭样品的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)浓度进行了测定,分析了其含量分布特征;采用特征比值和主成分分析-多元线性回归方法,解析PAHs的源。研究结果表明,泥炭样品中的PAHs以菲系列、二苯并噻吩系列、4环PAHs(荧蒽、芘、?)为主,萘系列及5环及以上PAHs含量偏低而难以被检测出来;泥炭柱中的PAHs含量为0.7～12.0μg/g,且随着深度的加深逐渐减少,其最大值出现在近地表处;泥炭柱中的PAHs主要是周边油砂工业活动排放造成,属于异地石油源,少部分PAHs源于化石燃料和木材燃烧,大气中的PAHs迁移和沉降是泥炭柱中的PAHs的主要输入途径;Mildred泥炭地中石油源的PAHs贡献率最大,所占比例为76.3%,化石燃料燃烧和树木燃烧排放的PAHs所占比例分别为12.9%和10.8%。     

不同溶剂对沉积物碳酸盐组分中硼的提取和硼同位素组成的影响研究

实验研究了不同溶剂(盐酸、醋酸、饱和EDTA-2Na盐等)对沉积物样品中的碳酸盐组分硼元素提取和硼同位素组成的影响。结果表明,1 mol/L的醋酸是溶解沉积物样品中碳酸盐组分的最佳溶剂,能将沉积物中的碳酸盐完全溶解,并有效避免样品中石膏、硅酸盐等矿物的溶出,对其中铁的氧化物等影响也比较小;同时,在过硼特效树脂前将溶液调至弱碱性所用的亚沸氨水的量较少,从而引入的本底较少。采用盐酸和饱和EDTA-2Na溶液溶解沉积物,容易将沉积物中除碳酸盐以外的矿物中的硼溶出,如石膏、硅酸盐矿物等,不利于碳酸盐组分中硼的提取。     

加拿大阿萨巴斯卡地区Mildred泥炭柱多环芳烃分布特征及来源解析北大核心CSCD

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),对加拿大阿萨巴斯卡地区Mildred泥炭柱的35个泥炭样品的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)浓度进行了测定,分析了其含量分布特征;采用特征比值和主成分分析-多元线性回归方法,解析PAHs的源。研究结果表明,泥炭样品中的PAHs以菲系列、二苯并噻吩系列、4环PAHs(荧蒽、芘、?)为主,萘系列及5环及以上PAHs含量偏低而难以被检测出来;泥炭柱中的PAHs含量为0.7～12.0μg/g,且随着深度的加深逐渐减少,其最大值出现在近地表处;泥炭柱中的PAHs主要是周边油砂工业活动排放造成,属于异地石油源,少部分PAHs源于化石燃料和木材燃烧,大气中的PAHs迁移和沉降是泥炭柱中的PAHs的主要输入途径;Mildred泥炭地中石油源的PAHs贡献率最大,所占比例为76.3%,化石燃料燃烧和树木燃烧排放的PAHs所占比例分别为12.9%和10.8%。