氮同位素

摘要： NH_(x)(NH_(3)和NH_(4)^(+))是大气中主要的碱性物质,NH_(x)干沉降是大气中NH_(x)移除的重要途径之一。本研究于2019年8月11日至31日在江西省南昌市东华理工大学分昼夜采集了大气NH_(x)干沉降样本(包括颗粒铵(NH_(4)^(+)(p))和气态氨(NH_(3(g)))),测定了干沉降样本的NH_(4)^(+)离子浓度、δ15N-NH_(4)^(+)和pH,基于干沉降样品中NH_(x)浓度估算了大气中NH_(x)干沉降通量。结果显示,白天NH_(x)干沉降通量(0.2~25.9μg/(m^(2)·h),均值14.2±10.0μg/(m^(2)·h))低于夜晚(0.9~50.2μg/(m^(2)·h),均值23.1±10.4μg/(m^(2)·h)),与昼夜温度变化趋势相反,表明NH_(x)干沉降通量昼夜差异与NH_(3)在不同温度下的溶解度有关。此外,NH_(x)干沉降通量与pH值的昼夜变化一致,说明干沉降样本中NH_(4)^(+)浓度对溶液的pH有影响。干沉降样本中,δ^(15)N-NH_(4)^(+)值在白天(−14.62‰~17.54‰,均值3.56‰±8.49‰)高于夜晚(−20.07‰~−0.25‰,均值−8.97‰±5.80‰),这种差异可能与气态NH_(3)和离子态NH_(4)^(+)之间的氮同位素分馏有关,也可能与昼夜氨气排放源不同有关。基于不同排放源δ^(15)N-NH_(3)特征值和氮同位素分馏效应,南昌市夏季白天大气中NH_(x)主要来源于化石燃料燃烧,晚上主要受控于农业肥料挥发与动物排泄。

摘要： 土壤氮大部分为有机氮,大分子类有机氮-蛋白质转化成可溶性氨基酸态氮是土壤氮循环的关键过程和土壤氮素有效性的主要限制因子,其中氨基酸态氮消耗速率在研究土壤肥力、生物机制等方面有着重要的指示作用。本研究建立了一种蒸馏结合化学转化N_(2)O产生法的氨基酸态氮稳定同位素丰度测定前处理方法,并结合气体预浓缩装置与稳定同位素质谱仪(PreCon-IRMS)联用系统,分析了不同浓度和^(15)N丰度的氨基酸标准溶液和土壤游离氨基酸的氮稳定同位素丰度。结果表明,使用该分析系统测定各类型氨基酸标准溶液,在保证0.5μmol氨基酸含量的条件下,均能获得0.2%~0.8%的精度,且不产生同位素分馏效应,对土壤游离氨基酸中氮稳定同位素丰度的测定可获得较好的重现性(CV<1%),并可实现nmol级氨基酸浓度土壤样品的批量检测。

摘要： 为揭示全球变暖和降水格局改变对我国中亚热带地区森林生态系统地下生态过程的影响,在福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站内开展杉木(Cunninghamia lanceolata)幼树土壤增温和隔离降水双因子试验,研究增温和隔离降水在夏季对杉木幼树细根生物量、形态及养分特征的影响。结果表明,增温(+5°C,W)、隔离降水(-50%,P)和增温+隔离降水(WP)处理的细根总生物量分别比对照(CT)显著降低35.7%、51.7%和59.1%,P和WP处理的细根总生物量分别比W处理显著降低24.9%和36.4%;W、P和WP处理的0~1 mm细根比根长(specific root length,SRL)比对照均显著增加,而0~1和1~2 mm细根比表面积(specific root area,SRA)均无显著变化;与对照相比,W处理的细根N含量、C/N和δ^(15)N均无显著变化,P处理的细根N含量和C/N分别显著增加和下降,WP处理的细根N含量和δ^(15)N显著增加,而C/N显著降低。因此,未来在全球变暖和降水减少的双重环境胁迫下,调整表层细根形态特征可能不是杉木幼树的主要应对策略;而相较于温度升高,降水减少可能是影响杉木幼树细根生物量及表层化学元素分配的主要环境因子。

摘要： 鲸须记录鲸鱼的历史对从死亡鲸鱼的鲸须中提取的样本进行化学分析,不仅可以了解他们的觅食历史,还可以了解这些动物的迁徙路线。在最新一期的《皇家学会开放科学》(Royal Society Open Science)杂志上,荷兰皇家海洋研究所研究员PHILIP RIEKENBERG和来自乌得勒支大学和瓦赫宁根海洋研究所的同事们展示了他们对动物组织中氮同位素的分析结果。

摘要： 铵根离子(NH_(4)^(+))可促进颗粒形成和吸湿长大,是雾霾颗粒(PM_(2.5))的重要组分,但其源贡献尚不清楚。准确解析大气NH_(4)^(+)来源存在一定挑战。最近,基于NH_(4)^(+)氮同位素(δ^(15)N)的源解析方法被广泛应用到大气NH_(4)^(+)来源解析。以珠三角鹤山大气超级站为研究地点,开展为期1年的大气PM_(2.5)样品采集,选取了53个大气PM_(2.5)样品,在分析了水溶性离子、有机碳、元素碳和无机元素的基础上,测试了NH_(4)^(+)的δ^(15)N值。结果表明,鹤山站大气NH_(4)^(+)年均质量浓度为(3.39±2.21)μg·m^(−3),范围为0.07—10.9μg·m^(−3)。NH_(4)^(+)与阴离子物质的量比结果显示鹤山地区为富铵状态,且随机森林模型结果表明,NH_(4)^(+)对于鹤山地区PM_(2.5)的生成具有重要影响。大气颗粒物δ^(15)N-NH_(4)^(+)范围为−14.55‰—18.82‰,其中冬季δ^(15)N-NH_(4)^(+)变化最大(−13.27‰—18.82‰),夏季δ^(15)N-NH_(4)^(+)变化最小(−2.32‰—10.94‰)。贝叶斯源解析结果显示,农业源(畜牧和施肥)和非农业源(生物质燃烧、煤燃烧、机动车排放和废弃物)对大气NH3的年均贡献分别为36.26%和63.74%。在冬季重污染天时(2021年1月6日、1月12日和1月18日),NH_(4)^(+)浓度达全年峰值的同时,非农业源排放占比也达全年最高水平,最高达90.80%,其中机动车排放是非污染天的2—4倍,显示化石燃料燃烧是导致冬季污染事件的重要原因。基于同位素源解析方法所得非农业源NH3排放贡献约为源清单方法所得结果的7倍,源清单法可能严重低估了机动车等重要非农业源的排放贡献。为了进一步改善珠三角地区空气质量,需要重视非农业源NH3的排放。

摘要： 通过对鱼苗时期鄱阳湖网箱养殖区沉积物、饵料及鱼粪等样品总有机碳(TOC)含量、总氮(TN)含量、碳氮比(C/N)、δ13 C及δ15 N的测定,分析探讨了鄱阳湖网箱养殖区沉积物有机质来源,量化了网箱养殖废物对养殖区沉积物有机质的贡献.结果表明,网箱养殖区沉积物的δ13C和δ15N值分别为-27.67‰～-25.65‰和5.19‰～7.27‰,饵料的δ13C和δ15N值分别为-24.73‰和10.28‰,鱼粪的δ13C和δ15N值分别为-26.30‰和15.54‰.网箱养殖区沉积物有机质来源主要有残饵、浮游生物及其他来源,其贡献率分别为48.3％±11.4％、25.6％±11.3％及26.0％±5.8％,而鱼粪的贡献几乎可以忽略不计.在水动力平流引起的扩散及沉积物的再悬浮的影响下,网箱养殖源有机质的扩散距离达1500 m.在鱼苗时期,鱼类网箱养殖的残饵是鄱阳湖网箱养殖区沉积物有机质的主要来源.

摘要： 为研究天津市大气气溶胶中氮的来源,分析了2016年夏、冬两季昼夜采集的细颗粒物气溶胶(PM2.5)中无机离子浓度和氮同位素组成(δ15N).结果显示:天津市冬季平均PM2.5质量浓度(207μg/m3)远高于夏季(40.1μg/m3),冬季PM2.5的 δ15N值(+5.1‰)低于夏季(+10.7‰),即夏季PM2.5较冬季更富集15N;夏季PM2.5中NH4+的平均浓度高于c(NO3-),但是冬季NO3-浓度最高,其次是c(NH4+)>c(SO42-);此外,通过对比昼夜样品,夏季PM2.5中氮含量和氮同位素组成在昼夜均表现出明显差异,而冬季不明显.结果表明,天津市夏季气溶胶中含氮化合物在昼夜受海陆风的影响,即白天受海洋气溶胶影响较大而夜间则为陆源气溶胶物质影响,然而冬季受东亚季风的影响削弱了海陆风对海陆间大气气溶胶的交换作用,且在冬季化石燃料燃烧源氮贡献较大.

摘要： 边缘海氮循环过程研究是全球海洋氮循环研究的重要组成部分,对全球氮源汇格局有显著影响,进而对全球气候变化产生反馈.人为活动和气候变化又是影响边缘海关键氮循环过程速率的重要因素.南海作为中国和西北太平洋最大的边缘海,是边缘海氮循环研究的理想场所.本文详细总结了南海近岸和海盆区的氮源汇过程及其内循环过程的最新研究进展,结果显示人为活动对上述过程的显著扰动.此外,全球变暖和海洋酸化正改变不同的氮循环过程速率,并可能引起南海氮收支平衡的不确定性.文章最后提出了边缘海氮循环研究的重要发展方向.

摘要： 乌梁素海是典型农业灌区退水型湖泊,其水生态环境保护对黄河流域生态保护具有重要意义.该研究通过开展乌梁素海流域农业排干和湖体硝酸盐的δ15 N和δ18 O分析,应用IsoSource同位素模型估算流域生产生活污水、土壤氮源、化肥和大气沉降的贡献率.结果表明:①湖区δ15 N-NO3-和δ18 O-NO3-值范围分别为-2.50‰～18.17‰和-12.02‰～45.09‰,其中夏秋两季δ15 N-NO3-值偏正,冬季偏负,且秋季δ18 O-NO3-值偏正.②春季湖水硝酸盐主要源于化肥和土壤氮源相关的农业活动,其贡献率为43.7％;夏季、秋季和冬季主要源于生产生活污水,贡献率分别为51.3％、38.8％和40.2％,其中夏季农业活动贡献率超过40％,大气沉降主要体现在秋季湖水中.研究显示:春季湖区硝酸盐来源主要集中于七排干和八排干的受水区域,以上区域应在春季着重加强农业面源污染控制;夏季和秋季湖区硝酸盐来源主要集中于五排干和七排干所处城乡区域,以上区域应强化城乡生活污水处理.

摘要： 晚奥陶世全球海洋环境曾发生重要的改变,特别是赫南特冰期的气候变冷,造成了古海洋沉积物中多项地球化学指标出现异常现象,全球多地区出露的赫南特阶均记录了冰期时出现的碳、氮同位素异常,但对其产生机制的认识存在争议.四川盆地东南缘三泉剖面和双河剖面的奥陶系五峰组、观音桥段以及志留系龙马溪组的有机碳同位素、总氮同位素等地球化学指标测试结果显示,三泉剖面和双河剖面的赫南特阶观音桥段泥灰岩有机碳同位素和总氮同位素均出现正偏偏移,并可与其他地区奥陶系剖面进行对比.其中,三泉剖面δ13Corg值分布范围为?31.9‰ ～ ?27.9‰,自五峰组顶部开始偏重,在观音桥段达到峰值?27.9‰,偏移幅度约2‰;双河剖面 δ13Corg平均值为?30.1‰,观音桥段最大值为?29.1‰,向正偏移幅度约为1‰左右.这些变化特征揭示,晚奥陶世有机质的埋藏作用可能改变了海洋溶解无机碳库的碳同位素组成,并且引起赫南特冰期碳同位素异常.三泉剖面和双河剖面 δ15N平均值分别为1.4‰和1.1‰,冰期观音桥段 δ15N值正偏幅度在0.5‰～1‰之间,可能是由于长期的缺氧还原条件促进了海水的反硝化作用,而冰期时海平面下降限制了反硝化作用的强度,从而导致氮同位素出现正偏异常.

摘要： 本研究选取了扬子地台三个不同水深的钻孔剖面，由浅至深分别为斜坡相的道沱剖面(贵州)、民乐剖面(湖南)和深水盆地相的湘潭剖面(湖南)，针对成冰系(南华系)间冰期大塘坡组/湘锰组地层开展氮同位素分析，探讨海洋环境、氮储库与生物演化的重要关系。

摘要： 为了进一步探索OAE2期间东特提斯区域的海水氧化还原状态，对藏南定日地区贡扎剖面c-T界线附近地层进行了氮同位素组成(δ15N)分析。结果显示贡扎剖面在OAE2期间发生了剧烈的氮循环扰动，δ15N在OAE2大洋缺氧事件开始时发生了显著负偏，并且在整个OAE2期间维持在较低的值，可能反映了东特提斯洋水体缺氧区域扩张导致生物可利用氮的减少和生物固氮作用的加强。另外，海洋动物灭绝和氮循环扰动的同时发生表明缺氧水体的扩张对C-T过渡时期东特提斯南缘海洋动物的灭绝起到了重要作用。

摘要： 氮是烃源岩中的重要元素,由于烃源岩的低含氮量和高C/N比特征以及样品前期制备困难的限制,导致氮同位素研究相比于其他稳定同位素(C、H、O、S）的研究相对滞后.本文选取中国典型湖相沉积环境一一鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段烃源岩样品为研究对象，了解氮同位素分布特征及其地球化学意义。在进行全岩样品氮同位素测定过程中，在样品包样的过程中加入一定量的V2O5粉末能够保证氮同位素测定值的准确。通过本次研究结果认为，对于形成于湖相沉积环境的烃源岩，相比有机质来源和类型，沉积氧化还原条件对δ15Nbulk值的影响更大，全岩氮同位素值与氧化还原条件有一定的相关关系，还原条件越强，响应的氮同位素值越大。

摘要： 利用元素分析仪—同位素比值质谱(EA-IRMS）系统,开展了已知碳、氮同位素比值样品的重新标定,探讨了碳、氮同位素测试时的最佳反应温度条件,同时,对不同含氮量样品的检测限进行了研究,明确了样品含氮量与最低检测限之间的关系.

摘要： 受高碳氮比的影响,原油中微量氮的同位素准确测定有一定困难.元素仪—同位素质谱在线装置是总碳/氮同位素测定的理想工具.原油中高碳氮比的结果是,元素仪反应生成质谱检测线性范围内的氮,就会同时生成超出仪器检测限上百倍的二氧化碳.如何在进入质谱前将反应生成气体中的二氧化碳去除和/或快速降低反应管中二氧化碳的浓度是做好氮同位素的关键.

摘要： 通过对鄂尔多斯盆地盐56井延长组长7段黑色泥岩样品进行δ15Nbulk,δ13Corg,TOC的测定,来进行氮同位素与沉积环境关系的研究.长7段从上至下被分为了长71、长72和长733个亚段.结果表明,3个亚段TOC和δ13C.,g没有明显差别,而长73段氮同位素值(平均值δ15Nbulk=(4.2±1.5)‰)要高于长71和长72段(平均值分别为δ15Nbulk=(3.6+0.6)‰和δ15Nbulk=(2.9±1.3)‰).微量元素参数显示长7段沉积于贫氧淡水环境中,其中长73段沉积时的还原性要比长71和长72段强.由此,全岩样品氮同位素与沉积氧化还原条件有一个较好的对应关系.

摘要： 有机体在生态系统中所处营养级位置的确定,是生态学研究的一个重要关注点.依据营养级位置划分的食物链(网)层次结构能够清晰地解释生态系统的物质循环、能量流动以及污染物(重金属或有机污染物)生物富集效应.从捕食习惯的角度判定营养级位置,需要生物详细准确的食谱特征;而如果采用传统的总氮同位素分析方法,则不仅需要该生物体的δ15N值,还需要生态系统基准δ15N值,该基准值时空差异极大,并且总氮同位素方法采用的富集因子△15N只是经验观测值,在不同物种间差别极大.氨基酸氮同位素技术可以较好地规避上述缺陷,近年来被广泛用来判定水生/陆生生态系统生物营养级位置.

摘要： 牛蹄塘组是重庆渝东南地区早寒武世的重要海相暗色页岩沉积层,是重建早寒武时期中国南方古气候、古环境的可靠地质记录.氮同位素的组成记录并反映了原始沉积环境,生物活动以及水体氧化还原条件的变化.对渝东南地区下寒武统牛蹄塘组的岩心样品进行了氮同位素测试,并通过对多种微量元素测试还原了牛蹄塘组海相页岩的原始沉积环境.实验结果表明渝东南地区牛蹄塘组氮同位素分布较轻,由底部到顶部存在一定的正偏移,与微量元素的纵向分布特征具有明显对应关系.因此认为沉积环境是影响氮同位素分布关键要素,水体的氧化还原条件与氮同位素的变化特征存在明显的相关性.

摘要： 以15N标记产品合成后的酵母为原料,在20％NaCl溶液中加热浸提2h,冷却后离心,上清液用HC1调节pH至2.0～2.5后,经离心,得到核糖核酸沉淀,再用95％乙醇洗涤、离心、烘干,得到15N标记的核糖核酸产品,提取量可达51.2mg/g,纯度和丰度均达到95％以上.

摘要： 以15N标记产品合成后的酵母为原料,在20％NaCl溶液中加热浸提2h,冷却后离心,上清液用HC1调节pH至2.0～2.5后,经离心,得到核糖核酸沉淀,再用95％乙醇洗涤、离心、烘干,得到15N标记的核糖核酸产品,提取量可达51.2mg/g,纯度和丰度均达到95％以上.

摘要： 本发明实现一种在放射性同位素制造上所用的具备充分的耐久性、耐热性且放射性活化程度能降低的放射性同位素制造用靶板。放射性同位素制造用靶板(10)中，对靶(1)进行支撑的支撑基板(2)具有石墨膜，石墨膜在膜面方向上的热导率为1200W/(m·K)以上，石墨膜的厚度为0.05μm以上且100μm以下。

摘要： 本发明提供了从水中分离O‑17同位素的方法及其浓缩O‑17同位素的方法。从水中分离17O的方法包括：将含17O的水与甲醛混合以制备甲醛水溶液；加热甲醛水溶液，生成含有水蒸气和甲醛蒸气的蒸汽混合物；光解离蒸汽混合物，获得含有去除17O的水、残留的甲醛和含有氢气及富含17O的一氧化碳的气体混合物。一种富含17O的水生产方法包括：在从水中分离17O之后，向气体混合物中加入氢气以引发催化甲烷化反应，通过甲烷化合成甲烷(CH4)和富含17O的水(H217O)。

摘要： 本发明提供了一种基于元素分析仪‑稳定同位素质谱仪联用装置测定N2或CO2气体的氮或碳同位素比值的方法，从元素分析仪氧化管的进气口连续通入惰性气体，并将待测气体样品N2或CO2气体由气体进样装置的进样口注入，待测气体N2或CO2气体随惰性气体经元素分析仪还原管进入稳定同位素质谱仪，稳定同位素质谱仪对氮或碳同位素比值进行检测。本发明所述方法既可以测定工作标准气体N2和CO2外，同时也可以测定纯净自然丰度的N2和CO2气体样品，节省了购买稳定同位素质谱仪测定气体样品时所需的外设装置。且本发明所述方法简单、快捷、结果准确度高。

摘要： 提供了一种碳同位素分析设备1A，包括：二氧化碳同位素发生器40；设置有燃烧单元和二氧化碳同位素净化单元，所述燃烧单元从碳同位素生成包含二氧化碳同位素的气体；光谱仪10，包括具有一对反射镜的光学谐振器12a和12b和确定从光学谐振器12a和12b透射的光的强度的光电检测器15；和光发生器20A，包括：单个光源23；第一光纤21，传输来自光源的第一光；第二光纤22，产生波长比所述第一光更长的第二光，所述第二光纤从所述第一光纤21分光，并在下游与所述第一光纤21耦合；在所述第一光纤上的第一放大器25；在所述第二光纤22上的第二放大器26，所述第二放大器26的频带与所述第一放大器25的频带不同；以及非线性光学晶体24。

摘要： 本发明公开了一种氧同位素分离系统，包括一个纯化单元和三个分离单元，该三个分离单元分别为第一分离单元、第二分离单元和第三分离单元；纯化单元是由至少一个纯化装置组成；纯化单元的出料口与第一分离单元的进料口连接；第一分离单元、第二分离单元和第三分离单元均具有轻组分出料端和重组分出料端；第一分离单元的重组分出料端与第二分离单元的进料口连接，第二分离单元的重组分出料端与第三分离单元的进料口连接。本发明还公开了一种利用氧同位素分离系统生产氧同位素水的方法。该系统对氧同位素的分离效率较高，可以同时生产低氧十七水、高氧十七水和高氧十八水，并且所获得的氧同位素水的纯度较高。

摘要： 本发明公开了一种高碳氮比样品中碳氮稳定同位素测定方法，具体步骤为将植物、土壤或沉积物等样品经烘干，研磨过筛网，用锡杯包裹，采用元素分析仪—稳定同位素质谱联用仪检测待测样品。本发明利用He对样品气的分流作用,抑制高碳含量样品中过高的二氧化碳信号，从而实现了对高碳氮比中碳氮同位素比值的快速、精确检测，结果准确，重现性好，效率高。

摘要： 本发明公开了一种基于元素分析仪—稳定同位素质谱仪联用装置的N2O或NO气体氮同位素比值的检测方法，从元素分析仪氧化管的进气口连续通入惰性气体，并将待测气体样品N2O或NO由气体进样装置的进样口注入，待测气体N2O或NO随惰性气体进入元素分析仪还原管被热铜还原为N2之后，继续随惰性气体进入稳定同位素质谱仪，稳定同位素质谱仪对氮同位素比值进行检测。本发明所述测定N2O或NO氮同位素比值的方法，操作方便简捷、数据重现性极好，并且具有很高的准确性，能够快速准确地标定N2O、NO的氮同位素比值。

摘要： 本发明公开了一种高碳氮比样品中碳氮稳定同位素测定方法，具体步骤为将植物、土壤或沉积物等样品经烘干，研磨过筛网，用锡杯包裹，采用元素分析仪—稳定同位素质谱联用仪检测待测样品。本发明利用He对样品气的分流作用,抑制高碳含量样品中过高的二氧化碳信号，从而实现了对高碳氮比中碳氮同位素比值的快速、精确检测，结果准确，重现性好，效率高。

摘要： 本发明涉及一种快速且直接测定含氮样品中氮同位素比值的方法，属于稳定同位素分析技术领域。该方法包括以下步骤：调整分析仪器至工作状态；确定监测含氮样品产生的气体的离子流所需的时间；编辑进样程序使得在一个分析进程中同时测定参考物质和含氮样品的氮同位素丰度；根据参考物质的测定结果得出含氮样品的氮同位素比值δ

摘要： 本发明涉及一种水中氮同位素样品的氮提取与提纯装置，它包括依次首尾相连的氦气瓶（1）、二氧化碳吸收冷阱A（2）、二氧化碳吸收冷阱B（5）、水汽吸收冷阱（6）和U型气体样品收集器（8），U形气体样品收集器（8）的出气端与长针B（19）通过橡皮管连通，且长针B（19）伸入气体监控杯B（10）内的液面之下。本发明的优点在于：无繁琐的化学处理过程，省时省力，简单高效；由于将水中硝酸盐、亚硝酸盐、溶解性氮气完全转化为纯的氧化亚氮气体或纯的氮气，能完全收集它们，避免了同位素分馏；可以确保去除CO2和水汽，避免了测试时的干扰；可以广泛应用于高校、科研院所、工矿企业等的科学研究和生产。