碳-单体同位素分析(C-CSIA)技术用于葡萄糖液化机理研究

建立了碳-单体同位素分析(C-CSIA)技术测定葡萄糖液化产物中特定目标化合物的碳稳定同位素比值分析方法,分析得到的单体化合物δ13 C值误差小于0.3‰,低于仪器测试允许的偏差(0.5‰)。当葡萄糖在不同温度下液化时,对比了中间产物1,4;3,6-二脱水-α-d-吡喃葡萄糖(DGP)的碳稳定同位素变化及分馏特征。发现温度较低时,DGP发生显著的碳稳定同位素贫化效应,温度越高,DGP分子的碳稳定同位素富集因子越大。此外,在葡萄糖脱水生成DGP过程中仅发生C—O、C—H键的断裂及形成,而在DGP生成乙酰丙酸乙酯过程中,因脱羧、重排异构化反应等,不仅发生了C—O、C—H键断裂及形成,还有C—C键参与反应,导致后者具有更显著的碳稳定同位素动力学效应。该方法适用于葡萄糖催化液化等复杂体系的反应路径研究,可为液化机理研究提供信息。

沉积有机质中ββ藿烷成因研究—碳稳定同位素证据

应用单烃碳稳定同位素分析（ＣＳＩＡ） 技术，研究南方泥炭等８ 个样品溶剂可抽提部分中的ββ藿烷化合物的成因联系－ 结果表明，ββ藿烷是细菌藿多醇特别是藿四醇在成岩作用极早期经细菌改造的产物－ 改造过程中，侧链的断裂会导致同位素分馏，通常会导致藿类环系相对富集１３Ｃ－

有机单体同位素分析技术在地下水污染中的研究现状

有机单体同位素分析(CSIA)在地下水污染研究领域的测试数据主要应用于:确定污染物的来源;确定和量化污染场地的生物(或非生物)迁移反应;表征生成分子的元素反应机理。介绍了CSIA分析前处理技术及水污染研究领域中应用CSIA方法确定污染物来源和生物非生物降解分馏作用的研究进展,总结了CSIA技术在其他稳定同位素领域的研究进展和未来发展方向。

腈菌唑在茶园土壤中的对映体选择性降解与碳同位素分馏

运用对映体分馏分析(EFA)与单体同位素分析(CSIA)技术研究了三唑类杀菌剂腈菌唑在4种不同种植年限茶园土壤中的对映体选择性降解规律。腈菌唑的降解符合一级反应动力学方程,半衰期为28.4~70.5d。4种茶园土壤中均表现为(+)-腈菌唑优先降解,并均有碳同位素富集,表明发生了显著的微生物降解。腈菌唑在茶园土壤中的降解半衰期和对映体比在50年茶园土中最小,显著低于100年、20年和2年茶园土壤(P<0.05)。降解半衰期与砂粒含量显著相关(P<0.05),对映体选择性与粉粒含量显著相关(P<0.05)。运用Rayleigh方程计算各土壤中腈菌唑的碳同位素富集因子,并建立生物降解评估模型。应用两种方法评估生物降解所得结果与总降解率趋势相同。

MOY分子筛对生物标志化合物的分离及其单体烃同位素测定研究

利用国产的MOY分子筛对饱和烃组分中的生物标志化合物进行了柱层析分离研究,结果表明:用正己烷淋洗MOY分子筛填充的柱子可以将除去正构的饱和烃中的伽马蜡烷、甾烷、β-胡萝卜烷依次淋出,说明MOY分子筛可用于分离富集甾烷、伽马蜡烷和β-胡萝卜烷,但藿烷组分丢失。对分离组分的单体烃稳定碳同位素测定研究表明:MOY分子筛在组分分离过程中无化合物的同位素分馏现象出现,伽马蜡烷、β-胡萝卜烷的稳定碳同位素分析结果很好,但分离的甾烷因基底较高,其单体烃同位素测定重复性不理想。

应用单体碳同位素分析技术探析农田土壤中多环芳烃的植物降解过程

长期以来,研究者在探讨土壤中多环芳烃(PAHs)的降解及修复过程中,缺乏简便有效的手段对化合物的降解动态进行定量研究。前人尝试用投加实验、对比采用降解措施前后污染物的浓度变化、模型计算等方法研究PAHs的降解过程,其结果常互相矛盾,或不能真实反映复杂的实际环境。本文应用单体碳同位素分析技术对农田土壤中PAHs的植物降解过程进行定量表征,采集了某地农田表土作为供试土壤,选择玉米作为供试作物,开展了作物对土壤中PAHs降解及消除过程的研究。气相色谱-质谱分析结果表明,培养所用的玉米原始土及分4批收集的空白土、根际土、非根际土样品中16种PAHs的浓度总和(∑PAHs)平均分别为380.8 ng/g、(281.5±34.7)ng/g、(272.2±11.6)ng/g和(299.8±37.9)ng/g;玉米生长期间,各土壤样品的∑PAHs均比原始土壤有所下降,但除3环以下化合物(萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽)外,其他化合物并未随玉米的生长表现出显著趋势。与玉米根、叶倾向于富集低环PAHs化合物相对应,可以判断植物对土壤中的低环化合物去除作用最为显著。各采样时期玉米根际土、非根际土和空白土壤样品中PAHs单体化合物的碳同位素分馏值(δ13C)在-34.31‰^-23.95‰之间,且除芘外的其他化合物的δ13C值随时间呈现逐步变轻的趋势,波动值位于-9.0‰^-0.6‰之间;本文对于PAHs单体化合物,尤其是4、5环化合物,在玉米降解过程中的碳同位素分馏与浓度变化之间未发现明显关系。考虑3环以下的PAHs化合物更倾向于被降解和清除,且其碳、氢同位素分馏情况更容易被观察到,因此稳定同位素分析技术更有助于探明该类单体PAHs污染物在环境中的迁移、转化规律。

水体中痕量挥发性有机物单体碳同位素组成的固相微萃取-冷阱预富集GC-IRMS分析

单体碳同位素分析是进行污染物来源判识与过程示踪的有力工具 ,然而有机污染物浓度低、难以萃取富集 ,极大地限制了该技术的广泛应用 .采用固相微萃取 -冷阱富集GC -IRMS技术对水中痕量挥发性有机物进行了单体碳稳定同位素分析 ,样品经SPME萃取富集后在色谱进样口冷冻成形 ,样品多次进样得以累积从而满足了检测限的要求 .本方法检出限较目前文献所报道的SPME方法提高了 1个数量级 .在优化的条件下 ,对低浓度的三氯乙烯、四氯乙烯、苯以及甲苯的水溶液进行了单体碳同位素组成测定 ,测定结果与纯液相中的同位素值相比 ,同位素分析误差不超过 0 .5× 10 -3 ,而分析的精度达到± 0 .3× 10 -3 .固相微萃取 -冷阱富集可以提供高效准确的单体碳同位素分析 ,该方法适用于水体中痕量挥发性有机污染物的同位素组成测定 .

有机污染物稳定同位素在线测试技术研究

为了识别环境中有机污染物的来源和迁移转化,在线的单体稳定同位素分析(CSIA)是必不可少的关键技术,但是在实际应用中还存在问题。本文评价了目前已经开发的6种在线测定单体稳定同位素仪器的发展动态,包括气相色谱-同位素比值质谱计(GC-IRMS)、液相色谱-同位素比值质谱计(LC-IRMS)、直接引进-气相色谱-同位素比值质谱计(DI-GC-IRMS)、气相色谱-四极杆质谱计(GC-qMS)、气相色谱-多接收器电感耦合等离子体质谱计(GC-MC-ICPMS)、气相色谱-光强衰荡光谱仪(GC-CRDS)。提出了在线测试中的5个值得注意的问题:①样品的预富集;②气相色谱(GC)和液相色谱(LC)分离;③多种仪器和多种方法选择使用;④有机化合物稳定同位素标准物质的开发;⑤安全保障。提出了三点建议:一是大力发展直接注入而不经过燃烧的有机污染物同位素测试技术,例如GC-qMS和GC-CRDS技术;二是继续开发研究GC-MC-ICPMS测定有机氯和有机溴同位素技术;三是快速研制有机化合物稳定同位素的国际标准物质。本文认为,在进行单体化合物同位素研究时应作多元素的同位素分析,而其最优的选择是采用直接样品注入而不经过燃烧的测试技术。

单体同位素判识地下水MTBE衰减的研究进展

有机单体同位素分析(CSIA)技术能够测定有机化合物单体中特定元素的稳定同位素比值,是一种发展中的新的技术方法。依靠CSIA提供的数据可以确定污染物MTBE来源,判识生物降解的途径,量化降解的程度。更重要的是,通过同位素动力学分馏模型的建立,CSIA技术可以作为评价和预测污染物衰减的程度和衰减时间的强有力工具。文章主要综述了应用CSIA技术解析污染物MTBE衰减过程的应用进展。

单体稳定同位素分析在有机物降解中的应用研究进展

单体稳定同位素分析(CSIA)能有效将环境中复杂的化合物经气相色谱(GC)或液相色谱(LC)分离,得出单一化合物,通过测定单一化合物中同位素比值的变化,达到判识降解机理和量化降解效果的目的.由于该项技术能够避免产物浓度变化和实地环境产生的干扰,弥补传统产物鉴定方法的不足,因而近年来在环境领域得到较为广泛的应用.本文以CSIA在污染物降解过程中的应用为主线,介绍了CSIA工作原理,阐述了CSIA如何通过同位素富集系数(ε)、表观动力学同位素效应(AKIE)和多维同位素值(Λ)达到量化降解机理和原位降解程度的目的,并对CSIA的应用进行总结并对未来的研究进行了展望.

水中氯代烃单体碳同位素分析中预富集方法进展

高精度准确测定氯代烃单体碳同位素对示踪污染物来源,了解污染物的生物降解过程具有重要意义。在环境转化过程中,有机污染物的同位素组成可能是稳定不变的,也有可能发生改变。若污染物的同位素组成在迁移转化过程中不变,根据其同位素组成可以示踪污染物的来源;若同位素组成变化,根据同位素分馏结果,可以评价环境中有机污染物降解发生的可能性和程度。本文综述了固相微萃取、静态顶空进样、吹扫-捕集、多级串联技术等前处理方法与气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪(GC-C-IRMS)联用分析水中氯代烃单体碳同位素的研究进展,比较了分析方法的优缺点。液-液萃取较少用于水中氯代烃的单体同位素分析。静态顶空进样、固相微萃取、吹扫-捕集都是无溶剂富集技术,与GC-C-IRMS联用分析水中氯代烃单体同位素过程中不存在或存在小且恒定的可校正的同位素分馏,分析精度一般优于1‰,没有二次污染,降低了杂质干扰,提高了GC-C-IRMS的分辨率和分析精度,降低了检测限。从静态顶空进样、固相微萃取、吹扫-捕集,到多级串联等技术与GC-C-IRMS联用分析水中氯代烃单体同位素比值,检测限逐渐降低。目前,吹扫-捕集-GC-C-IRMS在分析水中氯代烃中应用最广泛,重现性好、检测限低。针内微萃取、管内微萃取、搅动棒吸附萃取和顶空进样吸附萃取等前处理方法与GC-C-IRMS仪联用具有一定的应用前景。

中央广播电视大学与中国软件行业协会合作机制研究

高校与行业企业合作开展职业教育是教育领域内一个十分重要的研究课题。本文基于中央广播电视大学近几年与中国软件行业协会的合作实践,深入分析了合作双方的优势、合作原则、合作模式以及合作成果,最后提出了合作过程中存在的问题和解决思路,对于探索高校与行业企业的合作有积极的意义。

单体稳定同位素分析技术在有机污染物溯源中的应用研究进展

随着稳定同位素分析技术日趋发展完善,单体稳定同位素分析技术(compound-specific isotope analysis,CSIA)作为一种高分辨率、高灵敏度的同位素分析技术手段已逐渐受到关注。目前CSIA技术在有机污染物溯源方面的研究应用主要集中于卤代烃类、多环芳烃类及甲基叔丁基醚等,其在农药溯源领域的应用尚待研究开发。文章对CSIA技术在卤代烃类、多环芳烃类及甲基叔丁基醚等有机污染物溯源中的应用研究进展进行了总结与综述,讨论了该技术目前存在的问题,并分析了其在农药残留污染物溯源方面的应用前景,以期为CSIA技术在食品(特别是农产品)中农药残留污染溯源方面的开发应用提供参考。

我国明年有望成立半导体产业协会

继美、日、韩、欧及中国台湾之后,中国的半导体产业已具雏型之际;如明年进入WTO,成立CSIA(半导体产业协会)将势在必行。 我国如成立CSIA后,加入全球半导体组织,虽能迅速取得全球第一手半导体技术资料;但必将取消半导体零组件进口关税。

稳定同位素技术在农产品安全中的应用研究进展

综述了对碳、氢等稳定同位素丰度的特异性差别的判别原理及稳定同位素质谱(IRMS)在农产品产地溯源和有机鉴别中应用的情况,以及稳定同位素在农田环境中的应用情况,其包括污染源示踪、污染物生物降解研究和转化机理的探寻;最后对稳定同位素技术在农产品安全领域的应用进行了总结。

好氧微生物降解林丹过程中碳-氯二维稳定同位素的分馏特性

六氯环己烷(HCH)是一种持久性污染物,环境存量较大时会造成污染,定量研究其在环境中的迁移转化过程具有重要意义。研究了3种好氧微生物Sphingobium quisquiliarum P25、Sphingobium ummariense RL-3和Sphingobium sp.F2降解γ-HCH(林丹)的过程,应用单体稳定同位素分析技术(CSIA)探究了不同微生物对HCH的降解效果,及其对HCH转化与迁移行为的影响。结果表明:1)3种微生物降解γ-HCH的过程符合一级反应动力学原理;2)降解过程中碳分馏系数(ε_(C))分别为-(4.3±0.4)‰,-(1.6±0.1)‰和-(5.7±0.5)‰,氯同位素分馏系数(ε_(Cl))分别为-(1.1±0.6)‰,-(1.5±0.2)‰和-(1.5±0.4)‰;3)二维同位素分馏系数(Λ_(C-Cl))分别为(3.0±0.3),(1.1±0.1)和(2.7±0.2)。本研究结果可为应用单体稳定同位素分析技术解析复杂环境中HCH的迁移转化过程并评估HCH污染场地修复效果提供参考。

固相微萃取—气相色谱—同位素质谱法测定天然气中微量烃类单分子氢同位素组成

将固相微萃取技术(SPME)与气相色谱—同位素质谱(GC—IRMS)联用,通过分析涂层类型、萃取温度、萃取时间对萃取效果及化合物同位素的影响,优化操作条件,实现了天然气中微量烃类化合物单分子氢同位素的分析。实验结果表明:(1)聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯/碳分子筛(PDMS/DVB/CAR)对天然气中微量烃类的萃取效果最好,灵敏度高;(2)通过单因素实验,得到优化的萃取条件:萃取温度为30℃,萃取时间为60min;(3)萃取过程对同位素的影响不大,所得氢同位素组成与样品真实值偏差小于等于5‰,样品氢同位素组成未发生明显的分馏。将优化后的参数应用于天然气同位素分析,所得化合物(C_1—C_9)单体氢同位素比值标准偏差小4‰,满足实验要求,证明SPME—GC—IRMS方法的准确高效。