水中δ^(18)O在全汁葡萄酒鉴别中的应用研究

研究采用Gasbench联用同位素质谱仪(Gasbench-IRMS)检测了3个不同品种葡萄汁在实验室模拟发酵前后水中δ18O,结果表明,发酵前后水中δ18O变化小于0.1‰;掺入外源水后,其水中δ18O呈现明显且良好的线性负相关变化,预测模型能够判断至少10%的掺水量,且与实际掺水量的误差在±1%左右。水中δ18O可以作为鉴别葡萄酒是否添加外源水的客观指标。不同产区葡萄汁样本水中δ18O存在较大差异,能够作为葡萄酒产地鉴别的有效依据。结果证明了稳定同位素技术能够作为葡萄酒真实性鉴别的有效手段,通过建立各产地品种葡萄汁的δ18O同位素数据库,为全汁葡萄酒及产地葡萄酒鉴定方法和标准的建立提供技术支撑。

基于稳定氧同位素的葡萄酒掺水鉴别方法研究

为了准确鉴别葡萄酒是否掺水,试验制备不同稳定氧同位素(δ^(18)O)分布范围的水,添加外源水发酵获取不同酒精度的葡萄酒,采用水平衡仪-稳定同位素质谱仪(EQ-IRMS)测定葡萄酒中水的δ^(18)O。结果表明:发酵前后葡萄汁中水的δ^(18)O仅相差0.03‰;掺入不同稳定氧同位素的外源水,掺水量与葡萄酒中水的δ^(18)O呈良好相关关系,当葡萄汁中水的δ^(18)O与外源水δ^(18)O的绝对值相差4.48‰时,模型可判断至少5.5%的掺水量。通过建立基于稳定氧同位素的掺水鉴别模型,可为葡萄酒掺水鉴别研究和相关标准的建立提供科学合理的技术手段及数据支持。

磷酸盐氧同位素示踪环境中磷的来源与转化:原理、方法与应用

磷是地表环境中重要的生命元素。由于研究手段的限制,目前有关磷生物地球化学循环过程及机制的认识仍然匮乏。作为一种新兴示踪剂,磷酸盐氧同位素(δ^(18)O_(p))成为当前研究磷生物地球化学循环的潜在有效工具。本文综述了δ^(18)O_(p)示踪环境中磷来源与循环的基础原理,不同环境介质中δ^(18)O_(p)的分离纯化及测试方法的研究进展,梳理了近年来δ^(18)O_(p)在环境科学领域的应用,重点是土壤、沉积物和水生生态系统(河流、湖泊和海洋)。在此基础上,提出了δ^(18)O_(p)在未来工作上的展望:进一步扩展δ^(18)O_(p)分析测试技术(如低磷、高溶解有机质的样品),在藻类、微生物体系中分馏效应的探索。

中国水体硝酸盐氮氧双稳定同位素溯源研究进展

由于人类活动影响,水体硝酸盐(NO-3)污染已经成为世界范围内的环境问题.结合NO-3中δ15N、δ18O双稳定同位素技术、其他环境同位素以及化学分析技术,可以定量评价地表水、地下水、降水中NO-3不同来源贡献率、硝化/反硝化过程,为水体NO-3污染治理提供了有利依据.本文综述了国内外NO-3中δ15N、δ18O分析测试技术、NO-3污染源δ15N、δ18O特征值、应用δ15N、δ18O进行地表水、地下水溯源研究进展.目前,国内已经成功应用离子交换-AgNO3法和细菌反硝化法开展水体NO-3污染来源的同位素示踪研究.综合分析NO-3污染源中δ15N表明,我国粪肥及污水NO-3的δ15N为3‰～17‰,土壤中NO-3的δ15N为3‰～8‰、大气降水中NO-3的δ15N为-9‰～9‰、化肥中NO-3的δ15N为-2‰～4‰,化肥中NH+4的δ15N为-4‰～2‰.对地表水、地下水中的NO-3溯源研究表明,污水、粪肥已经成为我国水体NO-3污染的重要来源,中国的城市污水、农业水产养殖对地表水水体NO-3污染带来了严重的影响.未来应结合长期监测、δ15N和δ18O双同位素技术和水化学分析技术,提高NO-3不同来源的比例、季节动态定量评价水平,为我国水环境管理提供有效依据.

拉萨河流域地表径流氢氧同位素空间分布特征

为了探析径流过程中稳定同位素变化特征及其控制因子,利用2008年拉萨河流域地表径流中δ18O和δD的监测数据以及相关气象和水文资料,初步研究了流域δ18O和δD的空间分布特征.研究发现:(1)拉萨河流域以大气降水为主要补给来源,且干流体现了较明显的蒸发效应;(2)河水偏正的d过量参数特征指示了冰雪融水的补给特征;(3)季风降水期间,拉萨河流域由高程效应和水平距离所造成的δ18O递减率约为0.16‰.(100m)-1;(4)大循环尺度下,流域内河水呈现了明显的大陆效应.研究表明高海拔地区地表径流氧氘同位素分布特征能够有效示踪流域水文循环过程,并提供古高度变化研究的稳定同位素证据.

和尚洞降水氧同位素组成的季节性变化与水汽来源的关系

水汽来源的变化在现代水循环研究中具有重要地位,然而它对中国季风区降水氧同位素组成产生影响的大小和方式仍存在一些争议。文章依据和尚洞地区降水氧同位素组成、逐日降水量数据和后向轨迹模拟结果,使用假设检验和多元线性回归等方法,讨论了和尚洞地区降水氧同位素组成的季节性变化与水汽来源的关系。结果表明,虽然和尚洞降水氧同位素组成的季节性变化受到其他因素的影响,但主要由水汽来源的季节性变化决定。各类型水汽的性质体现在拟合结果的系数上,并且存在明显的差异。各类水汽对和尚洞降水氧同位素组成的影响差别也较大,其中影响最大的是盛行西风气团南支和太平洋型气团所携带的水汽,影响最小的是盛行西风北支所携水汽。气团对降水氧同位素组成季节性变化的影响大小与所携带水汽来源的性质、所形成降水量的总量和变化情况有关,因此不能片面地根据降水量判断各类水汽所形成的降水对研究区的影响大小。文章提出在水汽来源复杂的地区,能更精确、更细致地定量研究降水氧同位素组成与水汽来源间关系的一种新方法的同时,还清楚地表明,通过一定的统计学手段,依据足够数量的观测数据,能够直接地、定量地研究各环境指标和环境参数间相互作用机制。