酸雨的硫源及其硫同位素组成

酸雨已经成为全球环境主要的问题之一,而硫同位素的研究对于探讨酸雨的来源、组成与酸雨的治理具有重要的意义。本文从大气降水中的硫同位素组成、小麦的硫同位素组成和煤的硫同位素组成三方面探讨了酸雨硫同位素研究的重要意义。     

利用石生苔藓中硫同位素示踪大气硫源的变化规律

为探讨石生苔藓硫同位素组成特征对区域性大气硫源的指示作用,连续两年采集鄱阳湖生态经济区内的石生苔藓样品,测定δ³⁴S值;并结合已有的雨水、煤的硫同位素值等相关研究数据进行对比分析。样品δ³⁴S值均偏正,平均为+4.9‰,取值范围为+1.9‰~+9.6‰;石生苔藓δ³⁴S值与空气中SO₂浓度呈负相关关系;南昌、抚州两市苔藓δ³⁴S值的取值范围与其对应城市大气降水δ³⁴S值的变化区间相接近;研究区内土壤相对富集重硫,且土壤中可溶性硫主要受大气硫沉降影响。结果表明,石生苔藓的硫同位素组成对区域性大气硫源具有指示意义,鄱阳湖生态经济区大气硫沉降的硫源主要来自人为成因硫和生物成因硫,可能还有远距离传输硫等其他硫源的影响。     

溶解硫酸盐硫同位素测试预处理方法优化

为分析水体中硫酸盐硫同位素组成,常将SO2-4转化为固体BaSO4,进行预处理,但是该方法对体积少且低浓度硫酸盐样品(0～20 mg·L-1)存在耗时长、回收率低等问题,对硫同位素测试结果的影响仍不明确.本文通过对不同Ba2+添加量、反应温度、pH和沉淀时间等条件对SO2-4回收率及δ34 SBaSO4测试影响进行研究...     

硫同位素测试技术研究进展

硫元素在自然界中分布广泛,有-2、-1、0、+4、+6等多种价态,常见的赋存形态包括硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、单质硫和硫化物等,在不同介质和形态中硫同位素组成存在明显差异。通过硫同位素组成差异能够示踪硫元素来源和转化过程。因此,硫同位素组成广泛应用于环境科学、地球化学、矿床学、地质学等多个科学领域硫循环过程示踪的研究。硫同位素分析测试技术的发展和创新是硫同位素组成应用研究的基础和前提。本研究综述近十几年来已经被广泛使用和当前正在发展完善,以及新出现的硫同位素分析技术,并对硫同位素不同分析方法,包括不同类型仪器、不同前处理方法等的基本原理、优缺点、适用的样品类型、研究现状及未来发展方向进行了归纳和总结,为硫同位素分析测试技术发展、应用和研究提供参考。     

韩国金-银矿床硫同位素研究

本文研究了韩国14个金-银矿床硫化物矿物硫同位素比值。尽管这些矿床的δ~(34)S(CDT)显示了—0.2‰～+9.8‰的一个相对较宽的范围,但是90％的δ~(34)S值落在1‰～7‰范围内。单个矿床的硫同位素值的变化范围通常小于3‰。这样小的偏差范围和观察到的硫化物矿物之间的分馏作用表明了它们的沉淀主要来自平衡或近于平衡条件下的H_2S。 连同从以前资料中获得的数据,得出了不同地质环境、形成时代和有用金属组分的矿床之间δ~(34)S值呈有规律的空间变化。位于或邻近Gyeonggi地块Mugug地区的矿床具有相对较高的δ~(34)S值的矿石硫;而在Ryeongnam地块的矿床倾向于具有相对较低的δ~(34)S值的矿石硫,尽管还存在一些例外。很可能这些矿床的矿石硫主要来源于各自区域内占主要的母岩,也是Gyeonggi地块和Ryeongnam地块之间的地球化学特征有些区别的结果。     

硫化物及硫酸盐中硫同位素制样装置及其反应器研制

研制了一种新型硫化物及硫酸盐中硫同位素制样装置及其反应器。实验证明,采用该装置及其反应器制样具有真空度好、使用方便、无污染、制样效率高和成本低等优点。所生成的二氧化硫具有纯度高,分析结果准确、可靠等特点,完全能满足硫化物和硫酸盐中硫同位素分析测试的制样要求。     

改装元素分析—稳定同位素比值质谱联用仪测定固体样品硫同位素

本文对元素分析—稳定同位素比值质谱联用仪(EA-IRM S)进行改装,并利用其测定不同形态硫同位素标准物质和样品.结果表明,在色谱柱后加装SO2气体捕集管,可捕集氧化还原产生的SO2气体,并重复调用作为参考气使用,无需外部引入高纯SO2气体,减小了其对仪器管路腐蚀和实验室环境危害;硫酸钡进样量约400μg时,捕集管中的...     

核分析技术在大气环境研究中的重要作用

核分析技术（尤其是中子活化分析）以其检测限低、精密度高、不破坏样品等优点成为气溶胶元素分析的最有效手段之一。核分析方法所产生的大量可靠数据对气溶胶领域研究近一二十年来的重大发现起到了不可取代的作用。以中国气溶胶对太平洋生产力乃至全球环境变化的影响为例,评述了近20看来气溶胶研究的重大成果和发展,并阐明了该分析技术在大气环境研究中的重要作用。     

松辽盆地东南部油气、煤层气后生蚀变硫同位素特征

对松辽盆地东南部上白孚统泉头组、姚家组和嫩江组岩石中黄铁矿及硫同位素特征研究表明,泉头组、姚家组中后生还原褪色作片j形成的灰色、灰绿色砂岩中的黄铁矿及硫同位素均显示出了深部来源的油气、煤层气有机流体作用成分特征.该区原生沉积成岩岩石及黄铁矿中硫同位素的δ34SV-CDT为正值,油气、煤层气有机流体还原作用岩石及黄铁矿中δ34SV-CDT为负值.油气、煤层气还原作用不仅使杂色、紫红色原生氧化砂岩还原为灰色、灰绿色还原性砂岩,还使岩石还原容量大大增强,而且油气、煤层气在有机流体与岩石的相互作用过程中有铀的叠加富集,岩石铀含量普遍增加,局部可形成铀异常、铀矿化.首次在门达地区姚家组含矿砂岩中发现网脉状水云母化,显示铀成矿具有低温热液蚀变特征,铀矿化与低温热流体作用有关.     

植物菘蓝稳定碳同位素组成与生态因子的关系

采用气体同位素质谱法,对植物菘蓝的根和叶以及种植地土壤中稳定碳同位素组成进行了测定。在此基础上,通过相关回归分析考察了植物菘蓝的根和叶以及种植地土壤中稳定碳同位素与种植地的地理位置因子和气象因子的相关性。结果表明,菘蓝根中稳定碳同位素组成与纬度、经度、平均气压、最高气压、最低气压、相对湿度、降水量、日平均地温、日最高地温、日最低地温和日照时数不具有相关性,与海拔、平均气温、最高气温、最低气温有低度相关性;菘蓝叶中稳定碳同位素组成与经度、平均气压、最高气压、最低气压、相对湿度、降水量、日最高地温不具有相关性,与海拔和日照时数具有低度相关性,与纬度、平均气温、最高气温、最低气温、日平均地温、日最低地温具有中度相关性;种植地土壤与海拔、平均气温、最高气温、平均气压、最高气压、最低气压、相对湿度、降水量、日平均地温、日最高地温不具有相关性,与纬度、经度、最低气温、日最低地温和日照时数具有低度相关性。本研究成果为植物中碳同位素分馏作用的研究和稳定碳同位素作为植物菘蓝产地溯源的指标提供了理论依据。     

Calculations of Thermodynamic Sulfur Isotope Effect

The isotopic reduced partition function ratios (RPFR), (s/s')f, for the ³⁴S/³²S isotopic pair were calculated for 24 sulfur compounds between 10 and 2,000K. Their magnitudes were in the following sequences; at low enough temperatures at which In(s/s')f depends only on the isotopic difference in frequency-sum, SF₆>SO₂F₂>SF₅Cl>SF₅Br>SO₄ ^2->SO₂Cl₂>SO₃>NSF₃>SF₄>SOF₂>SOCl₂>Me₂SO>SOBr₂>SO₂>SPBr₃>SCBr₂>Me₂S>SPCl₃>SCCl₂>SCF₂>SPF₃>CS₂>OCS>H₂S, and at high enough temperatures at which In(s/s')f is proportional to the isotopic difference in the sum of frequencies squared, SO₂F₂>SO₄ ^2->SO₃>SF₆>SO₂Cl₂>SF₅C1>NSF₃>SF₅Br>SOF₂>SO₂>SF₄>Me₂SO>SCCl₂>SOBr₂>H₂S>Me₂S>CS₂>SCF₂>OCS<SCCl₂>SCBr₂>SPF₃>SPCl₃>SPBr₃ where Me--CH₃. Correlation of the RPFR with molecular structure and molecular forces was discussed.

The equilibrium constants K for the ³⁴S/³²S isotope exchange reactions of all the possible pairs of 19 sulfur compounds selected out of the above 24 were calculated and their temperature dependences were investigated. Two types of temperature dependences were observed; one being smooth monotonic and the other having single cross-over with no pre-inflection.     

环境同位素示踪法的农业应用

对环境同位素示踪法的相关农业应用研究的基本原理、一般模式和常用公式进行了概述。其内容包括：^13C自然丰度变异δ^13C对植物光合作用途径鉴别，植物水分利用效率测定，土壤有机质周转研究和能量饲料利用率评估；δD在植物不同水源的利用率测定中的应用；δ^15N在作物固氮量的测定和自然界氮循环研究中的应用。     

稳定同位素在环境科学研究中的应用进展

由于稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成，且具有分析结果精确稳定、在迁移与反应过程中组成稳定的特点，已被广泛应用于环境污染事件的仲裁、环境污染物的来源分析研究。本文介绍了稳定同位素分析方法、稳定同位素分馏的研究现状及其在环境科学研究中的最新应用进展。     

植物碳同位素组成的环境影响因素及在水分利用效率中的应用

碳同位素值（δ13C）综合反映了植物光合作用过程中气孔的传导和CO2的固定,可以作为植物在环境中生理机能变化的指标,应用于研究植物生理与生态环境之间的关系。本文主要讨论植物碳同位素组成在不同环境中的变化,并对影响程度和机理进行了探讨。降水、温度、光照、土壤盐度、大气CO2浓度等不同程度影响植物的气孔传导和CO2的固定,植物的δ13C值相应产生不同的变化。降水因素对δ13C值影响最明显,温度对δ13C值产生的影响较复杂。一般情况下,大气中CO2都是通过影响植物叶片的内外压力,造成植物碳同位素值的差异。由于δ13C值不仅可以反映植物在光合作用过程中水分的利用,而且,δ13C值与水分利用效率具有正相关性,因此,碳同位素技术应用于植物生态研究中。     

基于光化学锂同位素分离条件的同位素比率测量

从光化学锂同位素分离实验研究的需求出发,基于其分离条件,提出了一种测量锂同位素比率的方法。该方法利用锂原子蒸气对探测光吸收峰的峰值来计算锂的同位素比率,避开了测量原子密度时所需的吸收信号频率定标与光强随频率变化积分中积分限的选择问题。该方法还根据锂同位素吸收谱的特殊性采用具有较强吸收效应的⁶Li的D₂线对应的吸收峰峰值,可在原子蒸气中⁶Li含量较低时提高对比率的测量精度。设计并搭建了实验装置,对该方法进行了测试。同一条件下所测得的同位素比率相对标准偏差小于1%,表明该方法对光化学分离方法中锂同位素比率相对变化是敏感的。这意味着该方法可作为以原子蒸气为分离介质的激光锂同位素分离研究的诊断手段。     

医用同位素生产堆燃料溶液中碘价态研究

在模拟医用同位素生产堆(MIPR)运行体系中,研究了温度、时间、HNO3浓度和γ辐照对碘价态变化的影响.研究结果和MIPR运行环境的分析表明,在MIPR运行后,燃料溶液中的碘大部分以氧化形态存在,MIPR燃料溶液中的131I生产只能提取到氧化态的碘.     

高分辨氢同位素质谱仪的研制与应用

基于聚变核材料科研和生产、高温气冷堆产氚、氚放射性环境监测的需要设计了一套用于氢同位素分析的高分辨氢同位素质谱仪（HR-IRMS）,通过简单易操作的压强法配气系统,建立了氢氘氚配气装置。所研制的HR-IRMS仪器分辨率达2210,测量精密度达0.02%,相对原子质量范围为1~150。比对分析表明,其具有良好的运行稳定性和测定结果准确性,可实现氢同位素直接分析。