稳定性氢同位素在羊肉产地溯源中的应用

【目的】探讨稳定性氢同位素在羊肉产地来源鉴别中的作用,为羊肉产地同位素溯源指标体系的确定和构建提供依据。【方法】利用稳定性同位素比率质谱仪(IRMS)测定来自内蒙古自治区锡林郭勒盟、阿拉善盟和呼伦贝尔市3个牧区,重庆市和山东省菏泽市2个农区脱脂羊肉中的δ2H值,通过方差分析和相关分析,探讨稳定性氢同位素组成的地域特征及其变化规律;结合C、N同位素指标,采用聚类分析及判别分析,进一步了解氢同位素在羊肉产地来源判别中的作用。【结果】不同地域来源羊肉中的δ2H值具有显著性差异,其δ2H值主要与当地饮水中的δ2H值高度相关。判别分析结果表明,δ2H值可使δ13C、δ15N指标对羊肉产地的正确判别率由80.8%提高到88.9%。【结论】稳定性氢同位素能够提供可靠的地域信息,可作为追溯和鉴定羊肉产地来源的一项有效指标。

稳定氢同位素在出口罗非鱼产地溯源中的应用

探索稳定性氢同位素对中国出口罗非鱼产地溯源的可行性。利用同位素比率质谱仪测定来自广东、海南、广西、福建4个地域来源的罗非鱼组织(腹肉和背肉)中δ2 H值。比较分析不同产地来源的罗非鱼组织中氢同位素组成的差异,及其与地域经度、纬度变化的关系,以及稳定性氢同位素用于罗非鱼产地溯源的可行性。结果表明,不同地域的罗非鱼组织中δ2 H同位素组成有显著差异(P<0.05);罗非鱼背肉与腹肉中δ2 H值有显著的相关性;罗非鱼肉中的δ2 H值有随着地理纬度增加而减小的趋势;以δ2 H同位素为指标,对罗非鱼肉产地的正确判别率高达85%。δ2 H同位素是罗非鱼产地溯源的一项很有潜力的指标。

牛不同组织中稳定性同位素氢、氧、硫组成探讨

为研究牛不同组织中氢、氧、硫稳定同位素的组成变化情况以及品种对其的影响,利用同位素比率质谱仪测定了不同部位脱脂牛肉、牛尾毛、血液、肝脏中的δ2H值和δ34S值及牛肉抽提水中的δ2H,δ18O值。结果显示,品种因素不影响组织中的硫同位素组成,但对氢同位素组成的影响尚不确定;肌肉不同部位、血液、肝脏、牛尾毛之间的δ2H值、δ34S值均有极显著差异,但各组织间的δ34S、δ2H值相关关系不明显;肉品水中δ2H值与δ18O值存在较强的相关关系。这些结果说明稳定性同位素氢、硫在牛不同组织中的分馏效应是不一致的,在进行牛肉溯源研究时,应根据研究目的和研究对象选择合适的组织。

稳定氢氧同位素在定量区分植物水分利用来源中的应用

全球气候变化下陆地生态系统的适应性是当前科学研究关注的主题之一,了解生态系统如何响应及影响全球气候变化有利于人类对未来生存环境的预测和适应。生态系统中不同来源水分对植物生长相对贡献决的大小一定程度上决定了生态系统对气候变化的响应方式、程度和响应结果,因此跟踪和分析植物利用水分的来源是制定全球气候变化对策的一个重要研究内容。本文介绍了稳定氢氧同位素技术研究历史及其在定量区分植物利用水分的来源研究中的应用原理与具体方法。由于土壤水分在被植物根系吸收及随后沿导管向上传输的过程中,与外界环境不发生水分交换,因此不存在同位素的分馏过程,所以植物茎木质部水分同位素组成能反映出植物利用的来源水分同位素信息。通过比较植物茎木质部水分与植物利用的不同来源水分同位素值,利用二项或三项分隔线性混合模型(two-orthree-compartment linear mixing model),可以估算出植物对不同来源水分的相对使用量。而由于植物叶片水分同位素组成受到周围环境的温度、湿度、降雨和土壤水分的异质性等许多因素的影响,通过比较分析植物茎木质部水分和叶片水分同位素组成的差异可以得到植物周围环境的气候信息。植物利用水分的来源存在显著的季节性差异,并且,不同生活型植物在利用水分来源上存在明显不同。植物根系的分布及根深是决定植物利用水分来源的一个重要的因素,表层和深层根系的相对分布及其活性影响着植物吸收水分的范围。当然,利用线型分隔混合模型定量区分植物利用水分的不同来源,还有许多值得改进的地方,而且,尽管稳定同位素技术在植物科学中的应用正迅速发展起来,但利用稳定氢氧同位素来分析环境因素对植物影响的研究还只是刚刚展开,还有许多方面值得去进一步探索。

云南地区大气降水中氢氧同位素特征及水汽来源分析

国际原子能机构(IAEA)和世界气象组织(WMO)联合建立了全球降水中稳定同位素组成监测网(GNIP),对昆明站降水中稳定同位素组成进行连续的跟踪监测所得出的数据资料,分析了该地区降水中δ18 O与温度、降水量之间的关系,揭示了降水中δ2 H、δ18 O的变化特征,讨论了水汽输送对降水中δ2 H和δ18 O变化的影响.位于西南水汽通道上的昆明站降水中的稳定同位素比率具有显著的季节变化,旱季(11-4月)降水中平均值明显高于雨季(5-10月),显著的降水量效应说明昆明站降水的水汽主要来源于低纬度海洋.与全球大气水线相比,昆明站大气水线的斜率和常数项均较小.结果表明,年内尺度上,昆明站大气降水中δ18 O与降水量、温度之间存在相关关系,即该地区降水中δ18 O的变化具有显著的降水量效应及反温度效应,利用GrADS模拟该地区风矢量场发现,在夏季风期间,降水中较低的δ18 O主要受来自印度洋暖湿水汽输送的影响,在冬季风期间,降水中较高的δ18 O值主要受西风带水汽输送以及当地蒸发水汽的影响.

稳定性碳、氮、氢同位素在牦牛产地区分中的应用

为确定稳定性同位素对牦牛肉溯源的可行性。利用同位素质谱仪测定来自青海省河南县、大通县,四川省红原县、九龙县的牦牛肉样品中粗脂肪的碳同位素及脱脂牦牛肉中的碳、氮、氢同位素。通过比较分析不同地域来源牦牛肉中稳定性碳、氮、氢同位素的组成特征。结果表明,各地区牦牛肉不同组织中的稳定性碳、氮、氢同位素存在显著差异(P<0.05)或极显著差异(P<0.01),脱脂牦牛肉中的稳定性碳同位素判别效果好于粗脂肪中稳定性碳同位素判别效果,同位素指标组合判别效果好于单一同位素指标的判别效果,稳定性氮、氢同位素指标组合分析是牦牛肉产地溯源的有效指标,准确率可达到85%。利用稳定性碳、氮、氢同位素指标与多元统计分析方法相结合可以对不同地域来源的牦牛肉进行有效的区分。

三七不同器官稳定同位素变化规律

明确三七不同器官中碳、氮、氢、氧同位素的变化规律,以及年限对三七碳、氮、氢、氧稳定同位素的影响,为三七不同器官产地溯源提供理论依据。利用同位素比率质谱仪测定来自云南、广西44个3年生和7个2年生春三七各器官花、茎叶、芦头、块根、筋条、须根中的δ13 C、δ15 N、δ2H、δ18 O,利用独立样本均值检验以及Duncan’s法进行多重比较分析。不同年限间,三七各器官δ13 C、δ15 N、δ2H、δ18 O均无差异。不同器官间δ13 C、δ2H变化规律基本一致,均为地下部分极显著高于地上部分,即δ13 C表现为芦头、块根、筋条、须根>花、茎叶(P<0.01);δ2H表现为芦头、块根、筋条>须根>花、茎叶(P<0.01);δ15 N则表现为花、茎叶>芦头、块根、筋条>须根;δ18 O表现为块根>芦头>花、须根(P<0.01)。稳定同位素碳、氮、氢、氧在三七不同器官中的分馏效果是不一致的,在进行三七产地溯源时,可以不考虑年限因素。在进行三七各器官产地溯源时,应根据其同位素变化规律选择有差异的同位素指标。

双重介质模型中地下水运动的环境示踪

为评价博茨瓦纳帕拉匹村非均质裂隙含水层的地下水资源 ,采用双重介质法及增加阻水水平屏障来模拟含水层 ,用排水和蒸发双重边界来模拟季节性河流 ,用溶质运移模型来再现示踪剂氟氯烃化合物 (CFC)在地下水中的分布 ,用环境同位素氢和氧分析地下水的来源 ,用氯离子质量平衡法估计入渗量。对双重介质的不同有效空隙度的确定则采用了地下水年龄示踪剂CFC的实测值分析得出。这些为地下水模型的真实、准确提供了几种独立。

南珠贝肉中牛磺酸氢、氧同位素比值的分析

目的:分析不同纯度的南珠贝肉牛磺酸样品中的δ2H、δ18O比值。方法:利用同位素比值质谱仪测定,结果:δ2H在-2.644%～4.409%之间,δ18O在0.669%～0.991%之间。方差分析和回归分析结果表明δ2H、δ18O与牛磺酸的含量是负线性相关,即当牛磺酸含量越高,则δ2H、δ18O越小,当牛磺酸的含量>99%后,δ2H、δ18O下降减缓或趋于稳定,样品中其他氨基酸的H、O重同位素馏分高于牛磺酸。结论:同位素质谱仪可用于分析鉴别不同纯度的牛磺酸样品中的氢、氧同位素比值。

海河流域降水稳定同位素的云底二次蒸发效应

云底二次蒸发导致的同位素动力分馏可显著影响观测的降水同位素组成和大气水线。本文利用海河流域7个监测站点的降水δ2H和δ18O数据,分析了云底二次蒸发对流域降水同位素的影响。结果表明:流域降雨水样的大气水线为δ2H=7.19δ18O-0.74,显著不同于降雪水样的大气水线(δ2H=8.42δ18O+15.88);流域降雨,特别是小降雨(<5 mm)事件,易受到云底二次蒸发的影响,导致其大气水线的斜率和截距均随着降雨量的减小而减小。流域降雨同位素的云底二次蒸发主要受气温和相对湿度控制,随着气温的升高和相对湿度的减小,云底二次蒸发加剧,导致观测的地面降雨富集重的同位素,同时伴随的同位素动力分馏导致流域降水过量氘(d)值以及大气水线的斜率和截距均减小。与平原地区相比较,流域山间盆地地区受"雨影效应"影响,气候相对干燥,其降雨同位素受更强的云底二次蒸发影响。观测期间,流域小的降雨事件占总降水事件的42%,故云底二次蒸发对流域降水同位素具有重要的影响。