非质量硫同位素分馏效应研究进展

非质量硫同位素分馏效应是目前国际上最前沿的稳定同位素地球化学研究领域之一。在简要介绍非质量分馏理论的基础上,对近几年非质量硫同位素分馏效应的最新研究成果进行总结和分析。关于非质量硫同位素分馏的微观来源机制存在较多争议,有待于进一步探索;采用SF6为工作气体是现有硫同位素高精度测定的主要制样技术;非质量硫同位素分馏效应研究为火星大气演化及火星生命痕迹探询、古代大气氧化条件、地球早期硫循环、火山活动对气候的影响等重大地质科学问题的解释开辟了一条独特的新途径。最后对非质量硫同位素分馏领域研究趋势进行了探讨。     

饲料中豆粕含量对军曹鱼幼鱼碳、氮稳定同位素分馏的影响

配制全鱼粉饲料（以鱼粉为蛋白源）、10%豆柏饲料（用豆柏蛋白10%鱼粉）、20%豆柏饲料（用豆柏蛋白20%鱼粉）等3种等氮等能饲料,分别投喂体质量21.34± 1.54g的幼鱼24 d,研究饲料中豆柏蛋白含量对 军曹鱼幼鱼碳、氮稳定同位素分馈的影响。结果表明,随着养殖时间的延长,各饲料组军曹鱼δ13C逐渐上升,δ15N逐渐下降,虽然δ13C和δ15N变化速度上有差异,但除20%豆柏饲料组肌肉的δ15N外,其他各饲料组肌肉和 全鱼在实验结束时均已与饲料达到同位素平衡;军曹鱼肌肉和全鱼的△13^C和△15^N值均随饲料中豆柏蛋白含量 的增加而加大,△13C从4.19‰增加到5.04‰, △15N从0.18‰。增加到 2.20‰,军警鱼金鱼和肌肉的△13C和△15N 相似,但在同位素值变化速度上有差异,因此,在进行生态学营养级研究（长时间尺度）时,肌肉可以代表军警鱼的同位素特征,而在进行生理学研究（短时间尺度）时,肌肉的同位素变化则不能代表军警鱼的同位素变化。     

碳氮稳定同位素技术在动物食性分析中的应用

<正>自20世纪60年代以来,稳定同位素的应用研究取得突破性进展。近几年,稳定同位素技术已作为一种重要的研究手段应用于生态学领域研究中。已有研究证明,通过测定碳氮稳定同位素自然丰度可以为海洋食物网结构研究提供有益的信息[1]。笔者综述了稳定同位素技术在动物食性研究方面的最新进展,以期为该技术在此方面的应用研究提供参考资料。     

环境同位素在平顶山矿区岩溶地下水污染研究中的应用

通过对平顶山矿区地下水、地表水及大气降水中的氢氧重同位素组成和变化规律分析,结合区域环境水文地质条件及岩溶地下水的一般化学特征,论述岩溶地下水的形成时间、径流途径及径流速度。最后确定岩溶地下水的污染源、污染途径,推断岩溶地下水污染发展的速度。     

放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析中的应用研究进展

碳质气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,能够影响太阳辐射在大气层中的正常传播,与气候变化、空气污染和人类健康等关乎人类可持续发展的重要问题密切相关。大气环境中的碳质气溶胶主要包含有机碳和元素碳,其中有机碳可分为水溶性有机碳和非水溶性有机碳。碳质气溶胶的来源及其形成转化过程是目前大气环境科学领域最为重要的研究方向之一。放射性碳同位素比值(Δ¹⁴C)在碳质气溶胶源解析上具有优势,是目前唯一可以量化化石源和生物源在不同类别碳质组分中贡献大小的手段。在系统总结国内外放射性碳同位素技术在碳质气溶胶源解析上的最新研究进展的基础上,详细阐述了放射性碳同位素比值在碳质气溶胶源解析上的应用原理,深入探究了放射性碳同位素比值在碳质组分中的研究进展,重点分析了单体分子放射性碳同位素分析在碳质气溶胶中的发展和应用。最后,对放射性碳同位素比值与稳定碳同位素比值(δ¹³C)联用,以及单体分子标志物的放射性碳同位素比值研究进行了展望,为碳质气溶胶的来源解析和气溶胶化学过程研究提供参考依据。     

环境同位素在平顶山煤矿区七矿充水分析中的应用

通过对大气降水、地表水及地下水化学和氢氧同位素的全面系统分析:查明了矿区地下水的形成、分布及运移规律;弄清了矿井水的补给来源及混合机理;并对矿井水的组成进行了分割,求得新水所占比例并做了年龄计算。研究结果表明七矿地下水的主要补给来源为地表水体,就是来自水库放水渠道脉冲式集中放水的补给和河流常年性的渗漏补给,渗漏段为渠道及河谷中裸露的寒武系灰岩。当年补给的新水占矿井疏水排水总量的90％以上。不同含水层中水的年龄为1～1.2a。该研究成果为制订矿山防治水方案提供了科学依据。     

基于水稳定同位素的地下水型陆地植被识别:研究进展、面临挑战及未来研究展望

地下水型陆地植被具有重要的生态服务功能,但正遭受严重威胁,亟需在水资源管理中予以关注和保护.准确识别地下水型陆地植被是其管理和保护的前提.水稳定同位素方法是识别地下水型陆地植被的唯一直接方法,其中:①直接比较法只能获得植物对地下水利用的定性信息,但目前的应用最为广泛;②同位素混合模型能定量评估植物对地下水的依赖性,近期随贝叶斯模型的引入取得了较大进展.当前,植物对地下水利用的时空异质性增加了基于水稳定同位素的地下水型陆地植被的识别难度,还限制了小尺度上的研究成果向大尺度上的拓展;部分植物以间接方式利用地下水,对地下水型陆地植被的识别造成了困扰;根系吸水过程中的同位素分馏和同一植株内木质部水同位素组成的时空异质性常使植物样品的代表性受到质疑;采集到具有代表性的地下水和土壤样品也是当前面临的一个主要挑战.为应对上述挑战,未来应加强3个方面的研究:①研发植物木质部水同位素组成的原位在线连续观测技术,提升基于水稳定同位素的地下水型陆地植被识别的时空分辨率;②借助控制性的同位素标记实验,精细刻画地下水-土壤-植物体系内同位素体的迁移和分馏过程;③将同位素观测与具有物理学意义的生态水文模型相耦合,提高定量评估的分辨率和降低不确定性,探索解决时空异质性和升尺度难题的途径.     

环境同位素技术在确定济南平阴某氡地热井补给来源中的应用

为查明济南平阴某氡地热井的补给来源,采用分析环境同位素的方法。先利用14 C定年,确定该氡泉水以古水为主;后利用同位素分析结果进行高程计算,确定出该氡地热井的补给来源标高为+140m,此结果与水文地质条件确定的补给区(泰山余脉标高+100m~+180m)位置一致,说明该氡地热井的补给来源为东南方向40~50km外的泰山余脉。     

铁载体在环境污染与资源利用中的应用研究进展

Fe在地表环境中的生物利用率极低,为了适应低铁环境,微生物和植物会分泌一种低分子量有机化合物——铁载体来螯合环境中的Fe(Ⅲ),以满足自身生命活动需求。铁载体在地表环境中普遍存在,并广泛参与微生物、植物和环境中Fe的迁移和转化。系统总结了铁载体的类型、检测方法以及其在矿物溶解、污染修复、植物促生和生物防治等领域的作用研究进展。结果表明：细菌、真菌、蓝细菌和植物均能产生不同类型铁载体,通过螯合作用从环境中摄取和竞争Fe;依据铁载体中特定的官能团,可采用生物方法和化学方法对其进行定性和定量检测;铁载体可以加速铁硅酸盐矿物和铁氧化物/氢氧化物矿物溶解,推动地表环境中不同相态Fe的生物地球化学循环;铁载体能够螯合多种重金属离子并促进有机污染物降解,修复重金属和有机物污染的土壤,维持土壤良好的生态功能和农业生产能力;铁载体还可以捕获植物所需的营养元素并抑制植物病原菌的繁殖,促进植物生长与产量提高,有效进行生物防治。最后,在综述研究的基础上展望了铁载体的未来研究方向,以期为推动铁载体在环境地学领域的研究发挥积极作用。     

Application of stable isotope techniques in studies of carbon and nitrogen biogeochemical cycles of ecosystem

Stable isotope techniques have been proved useful as tools for studying the carbon (C) and nitrogen (N) biogeochemical cycles of ecosystem. This paper firstly introduced the basic principles and the distribution characteristics of stable isotope, then reviewed the recent advances and applications of stable isotope in the C and N biogeochemical cycles of ecosystem. By applying the 13 C natural abundance technique, ecologists are able to understand the photosynthetic path and CO 2 fixation of plants, the CO 2 exchange and C balance status of ecosystem, the composition, distribution and turnover of soil organic C and the sources of organic matter in food webs, while by using the 13 C labeled technique, the effects of elevated CO 2 on the C processes of ecosystem and the sources and fate of organic matter in ecosystem can be revealed in detail. Differently, by applying the 15 N natural abundance technique, ecologists are able to analyze the biological N 2 -fixation, the N sources of ecosystem, the N transformation processes of ecosystem and the N trophic status in food webs, while by using the 15 N labeled technique, the sources, transformation and fate of N in ecosystem and the effects of N input on the ecosystem can be investigated in depth. The applications of both C and N isotope natural abundance and labeled techniques, combined with the elemental, other isotope ( 34 S) and molecular biomarker information, will be more propitious to the investigation of C and N cycle mechanisms. Finally, this paper concluded the problems existed in current researches, and put forward the perspective of stable isotope techniques in the studies on C and N biogeochemical cycles of ecosystem in the future.     

The Stable Carbon Isotopic Compositions of n-Alkanes in Sediments of the Bohai and North Yellow Seas: Implications for Sources of Sedimentary Organic Matter

Stable carbon isotopic compositions of n-alkanes in surface sediments of the Bohai and North Yellow Seas were investigated to elucidate sources of sedimentary organic matter in these seas. The long-chain n-alkanes in surface sediments are predominantly long-chain C27, C29, and C31 types, with obvious odd carbon predominance. The δ13 C values of long-chain n-C27, n-C29, and n-C31 alkanes are-30.8% ± 0.5‰,-31.9% ± 0.6‰, and-32.1% ± 1.0‰, respectively, within the range of n-alkanes of C3 terrestrial higher plants. This suggests that sedimentary n-alkanes are derived mainly from terrestrial higher plants. Compound-specific carbon isotopic analysis of long-chain n-alkanes indicates that C3 terrestrial higher plants predominate(64%–79%), with angiosperms being the main contributors. The n-alkane δ13 C values indicate that mid-chain n-alkanes in sediments are derived mainly from aquatic emergent macrophytes, with significant petroleum pollution and bacterial degradation sources for short-chain n-alkanes.     

扬子板块北缘马元铅锌矿床有机地球化学特征及成矿作用

近年来,有机质与金属成矿关系研究备受关注.扬子板块北缘马元矿床铅锌矿体分布与古油藏、沥青在空间上叠置,是探索有机质与铅锌成矿关系的理想地区.矿区发育分散有机质、沥青、气态烃类等不同赋存形式的有机质,生物标志化合物特征明显,以低碳数正构烷烃为主,具浅海环境藻类来源特征,均处于过成熟演化程度.沥青206Pb/204Pb值为...     

地下水中高氯酸盐来源的同位素示踪研究进展

高氯酸盐(ClO- ₄ )是一种新型的持久性污染物,痕量的ClO- 4 即可危害人体的健康。中国地下水中ClO- ₄ 的污染防治
研究迫在眉睫,污染来源解析是其首要解决的关键问题。现阶段的研究表明,ClO- _4? 的氯(δ37Cl、36Cl/Cl)和氧(δ18O、Δ17O)多元
同位素的综合信息为地下水中ClO- ₄ 来源及其迁移转化规律的示踪提供了一种重要的工具。ClO- _4? 的氯、氧同位素的测试技术、
分馏机理及其对地下水中ClO- _4? 的溯源应用等方面取得了创新性的成果,为我国有效开展地下水中ClO- _4? 来源的定性识别与定
量评价研究提供了技术支撑和科学依据。然而,现有的研究成果具有明显的地域局限性,不同区域ClO- ₄ 来源的氯、氧同位素特
征值的丰富与端元模型的完善,特别是人工合成的ClO- _4? 来源的有效解析,具有重要的理论意义和应用价值。      

Applicability and Limits of Bioremediation of Contaminated Groundwater by Organic Compounds

This paper gives in some ways a broad look at the Bioremediation Technology in the treatment of polluted groundwater. Environmentalists and Hydrologeologists around the world, especially in the developed countries welcomed this revolutionizing technique at a moment when other methods were becoming rather expensive and sources of secondary and more challenging pollution problems across sole fresh groundwater. Bioremediation of contaminated groundwater is based on the use of bacteria which breakdown organic matters to more stable forms, which will not create nuisance or give off foul odors. The Applicability of this technology at a specific site lies in the understanding of the site's hydrogeologic, physiochemical backgrounds and the knowledge of the properties of the designated bacteria colonies, which would likely stabilize the contaminants. These are key points, which determine the success of the all process. Only, by complying with all those measures, Bioremediation can meet all the expectations.     

胶东温泉地热水水化学及同位素特征研究

对胶东半岛出露的14处温泉的水化学特征、同位素特征进行了分析,得出胶东半岛温泉水的来源主要为大气降水补给、海水补给,年龄以现代水为主。胶东半岛温泉水与围岩矿物未达到完全平衡,不适宜用Na,K,Mg地热温标,玉髓的地热温标显示胶东半岛温泉热储温度在81．26～108．93℃之间。对下一步胶东半岛的温泉地热勘查、开发利用具有指导意义。     

新疆彩霞山铅锌矿床地质及同位素地球化学特征

对彩霞山铅锌矿床矿石矿物和围岩的硫、铅同位素及脉石矿物的氢、氧同位素地球化学特征进行了研究。分析结果显示,成矿物质来源于地壳和地幔的混合;硫来源主要为同化了海水硫酸盐的岩浆硫,并有少量生物还原硫参与。氢、氧同位素指示成矿流体早期可能有岩浆热液,主成矿期主要是地层中的建造水参与成矿。     

Applicability and Limits of Bioremediation of Contaminated Groundwater by Organic Compounds

IntroductionDuring the past two decades much of the em-phasis in groundwater investigation and managementin industrialized countries has sllifted from problemsof groundwater supply to consideration of groundwa-ter quality. This new step is a direct reacti…     

Isotopic tracing of ore-forming source materials for Dexing porphyry copper deposit of Jiangxi, China

Dexing copper deposit is the biggest porphyry copper deposit in China. By researching isotopes of C,Si and Cu from the samples of Tongchang and Fujiawu ore-field, the authors found that δ13CPDB values of siderite were close to the δ13CPDB value of original magma; δ30Si values of the samples at the ore-forming stage were close to the δ30Si value range of magma, δ30Si values of partial samples were far away from it; Cu isotopic compositions of massive chalcopyrite formed at the early ore-forming stage are higher than that of veinal chalcopyrite formed at the later ore-forming stage. The results show that ore-forming materials were mainly derived from the porphyry body, and part of them were from wall rock materials.