利用氘同位素研究太行山南麓枣树水分利用的季节性变化

通过测定水中氘同位素的比值来研究枣树在不同水分条件下水分利用的季节性变化。试验结果显示:深层土壤δD值比较稳定,表层土壤水因蒸发而产生氢同位素的分馏,氘同位素富集,旱季表层土壤δD值与土壤含水量呈极显著负相关(R2=0.69,P<0.01)。枣树枝条δD值与表层土壤δD值呈极显著的正相关(R2=0.75,P<0.01),与深层土壤δD值相关性不强,表明来源于表层土壤的水分能显著地影响到枝条δD值变化。雨季的降水不但增加表层土壤水分含量,也促使表层新根的生长。其根长比旱季增加621.46%,尤其是细根(平均直径0.16mm),从而提高根系对表层土壤水分的吸收。枣树枝条中的水分有一半以上来自于深层土壤,表层土壤水分的贡献决定枣树体内的水分平衡和受胁迫的程度。枝条中的δD值与枝条栓塞程度、叶片水势和光合速率显著相关,枝条δD值可以作为水分生理状态的一个指标。利用枝条δD值来量化植物水分欠缺程度,可以为植物水分利用效率研究提供参考。

绍兴淡水湿地森林土壤水氘同位素对降水的响应

【目的】以浙江省绍兴市汤浦水库库区3种淡水湿地森林(阔叶林、针阔混交林、针叶林)为研究对象,分析不同量级降水后其土壤水氘同位素的时空变化规律,定量阐明降水对各层土壤水的贡献率,为揭示降水在该淡水湿地森林生态系统水循环中的分配规律提供科学依据。【方法】利用稳定同位素技术研究3类淡水湿地森林土壤水氘同位素值在3次不同量级降水后的动态变化,分析比较土壤水与其潜在水源(大气降水、浅层地下水等)的氘同位素值(δD),判断林中土壤水来源;运用二元线性混合模型计算不同量级降水对这3种湿地森林中枯枝落叶层及各层土壤水的贡献率。【结果】绍兴汤浦水库库区淡水湿地森林中的土壤水δD在3次不同量级降水后均介于大气降水δD和浅层地下水δD之间,表明该库区土壤水主要来源于降水和浅层地下水;小雨(7.5 mm)后,3个林地0～60 cm土层土壤水δD值较雨前对照略有升高,而60～100 cm深层土壤水δD值变化很小,表明7.5 mm降水可入渗补给到0～60 cm土层;中雨(14.5 mm)后第1天,阔叶林、针阔混交林和针叶林0～100 cm土层土壤水δD均值分别降低了9.5‰±4.0‰,9.3‰±4.1‰和7.0‰±2.6‰,中雨后9天内,3个林地各层土壤水δD值随采样天数的增加逐渐升高并接近雨前对照,表明降水δD对土壤δD的影响逐渐减小;大雨(35.0 mm)后第1天,3个林地枯枝落叶水和表层(0～20 cm)土壤水δD值接近降水δD值;不同量级降水对3个林地枯枝落叶水的贡献率最大,0～20 cm表层土壤水次之,随着采样天数增加,降水对各层土壤水的贡献率皆呈现减小的趋势;降水事件(不同量级降水)是影响雨后土壤水δD以及该次降水对土壤水贡献率的主要因子。【结论】浙江绍兴汤浦水库库区不同类型淡水湿地森林中枯枝落叶层水δD对降水δD的响应最显著,0～20 cm表层土壤水δD的响应次之;单次降水量越大,降水对各层土壤水的影响越明显,贡献率也越大,大雨(降水量>20 mm)影响各层土壤水的时间超过9天;该地区淡水湿地森林对小雨(降水量≤10 mm)和中雨(10 mm<降水量≤20 mm)在土壤剖面的入渗具有一定的调控作用,且降水在针阔混交林土壤中存留时间最长,针叶林最短,可见,浙江绍兴汤浦水库混交林(阔叶林和针阔混交林)对小雨及中雨的调控作用略优于纯林(针叶林)。建议今后在长三角地区进行人工淡水湿地森林植被恢复和构建时应考虑多树种混交种植。

天然丰度氘核磁共振测定一级和二级动力学氘同位素效应(Ⅲ)——对Grignard试剂水解反应的应用

本文报道了用天然丰度^2HNMR测定一级动力学氘同位素效应的方法。这种方法与现有方法不同，它要求在反应时授氢反应物大大过量于受氢底物，在计算时要考虑由^2HNMR测定的反应物和产物的特定部位同位素比率（D／H）i或化合物的平均同位素比率（D／H）。我们用这种方法研究了一些Grignard试剂水解的同位素效应。

天然丰度氘核磁共振测定一级和二级动力学氘同位素效应(Ⅱ)——外标的分子内和分子间竞争法

建立了用外标的天然丰度^(2)H NMR同时测定一级和不同类型二级动力学同位素效应的方法。用此法测定了苯氯化和溴化,甲苯氯化以及苯甲醇氧化等反应的同位素效应值。

天然氘核磁共振法测定环酮的烯胺化反应的一级动力学氘同位素效应

长期以来,测定动力学氘同位素效应都是利用在分子中特定位置富集氘的化合物。最近章本礼等提出了利用普通化合物的氘核磁谱测定动力学氘同位素效应的方法,由于此法不用特别氘代化合物,因而使氘同位素效应的测定工作大大简化。自从六十年代以来,烯胺作为烯醇负离子的替代物在有机合成中得到了广泛的应用。

氘代药物氘同位素纯度检测方法研究进展

氘代药物相比原型药物因具有改善药动学特性、减少毒性代谢产物、稳定手性结构等优势,已成为药物设计与开发的新策略。现代氘代合成技术仍不可避免地会生成氘同位素杂质(包括氘同位素异数体和氘同位素异构体),这些氘同位素杂质通过氘动力学同位素效应显著影响药物的安全性与有效性。因此,氘同位素纯度是氘代药物相比其他药物最为特征的关键质量属性。然而,同位素混合物在常规分析方法下难以分离,且目前尚无药品监管机构制定氘代药物分析检测和质量控制相关的指南,这使得氘代药物的开发在分析上面临着很大的挑战。本文对目前氘代药物同位素纯度检测技术的研究进展进行了综述,总结了不同方法的优缺点及应用范围,以期为氘代药物的开发和相关研究提供参考。

湘西北地区岩溶地下水水化学与氘氧同位素特征分析

湘西北地区岩溶地下水水化学研究是地下水资源合理开发与利用的保证,文章在全面采集区内地下水水样进行水化学和同位素分析的基础上,利用氘氧同位素和综合水文地球化学研究方法对该区地下水的来源与组分成因进行探讨。结果表明:(1)研究区内岩溶水化学特征整体上三个区之间差异不大,但各区之间地下水组分的来源与成因仍有较大的不同,其主要来源于碳酸盐岩矿物的溶滤,并伴有不同程度的石膏等其他矿物溶滤,在龙山地区(I区)以方解石/白云石、石膏溶滤为主;永顺—凤凰地区(Ⅱ区)内,酉水流域地下水主要以白云岩溶滤为主;武水流域地下水中钙镁离子浓度受灰岩、白云岩溶滤作用共同影响。石门地区(Ⅲ区)主要离子来源于灰岩溶滤,地下水中钠钾离子、氯离子有多种来源;(2)研究区内氘氧同位素体现出明显的大陆效应和高程效应,泉相对井和暗河地下水系统具有相对封闭性,氘盈余则反映泉相对于暗河是一种快循环、短停留时间的系统。

内蒙古西鄂尔多斯荒漠区降水入渗氘同位素特征

探讨我国干旱半干旱地区大气降水在土壤剖面中的时空分布特征将为西鄂尔多斯荒漠退化生态系统恢复和维持提供科学依据.本研究利用氘同位素技术研究了内蒙古西鄂尔多斯荒漠的大气降水、土壤水、地下水中的氘同位素值(δD),运用二元线性混合模型计算降水对各层土壤水的贡献率,并结合土壤含水量分析了不同降水条件下土壤剖面各层土壤水δD的时空分布特征.结果表明:雨后9 d内,小雨(0~10 mm)影响0~10 cm土壤含水量和土壤水δD值,对表层土壤(0~10 cm)的贡献率在30.3%~87.9%;中雨(10~20 mm)影响0~40 cm土壤含水量和土壤水δD值,对0~40 cm土壤水的贡献率为28.2%~80.8%;大雨(20~30 mm)和特大暴雨(>30 mm)影响0~100 cm土壤含水量和土壤水δD值.降水对100~150 cm深层土壤水δD值影响不显著.西鄂尔多斯荒漠土壤水δD介于大气降水δD与地下水δD之间,表明西鄂尔多斯荒漠土壤水主要来源于大气降水与地下水.在同一降水强度下,表层土壤水(0~10 cm)受降水的直接影响显著,随着土壤深度的增加,土壤水δD变化幅度降低,100~150 cm深层土壤水δD基本趋于稳定.降水强度越大,对土壤水δD影响的时间越长,影响的土壤深度也越深.

甲烷部分氧化制合成气反应中的氘同位素效应

近几年来,甲烷部分氧化制合成气过程重新引起了人们的极大兴趣。该过程是温和的放热反应,生成的合成气中H_2/CO比约为2,非常适合作甲醇、F-T合成的原料气。该过程使用的催化剂主要是负载型第Ⅷ族过渡金属,如Ni,Ru,Rh,Pd,Pt等。关于该过程的催化反应机理,文献中还存在诸多的争论。许多研究者认为反应中部分甲烷首先发生完全氧化反应生成CO_2和H_2O,而后剩余甲烷由生成的CO_2和/或H_2O重整为合成气。

氘代同位素内标气相色谱-质谱法测定食用香精中的二甲苯麝香

建立了氘代同位素内标气相色谱-质谱测定食用香精中二甲苯麝香含量的分析方法。采用漩涡混合器混合样品,使样品基质均匀分散于萃取溶剂中,再使用超声波提取目标物,探讨了萃取溶剂种类、溶剂用量及超声时间等因素对目标物萃取效率的影响;之后使用GC-MS选择离子监测模式检测,氘代同位素内标法定量,分析了不同极性色谱柱对目标物分离的影响,确定了较佳的特征离子及其丰度比。在优化实验条件下,二甲苯麝香在0.025～0.5 mg/L范围内具有良好的线性关系,相关系数(r2)为0.999 6,平均回收率为94%～116%,相对标准偏差(RSD)为4.2%～6.5%,检出限为0.11 mg/kg,定量下限为0.38 mg/kg。该方法简便、快速、灵敏、准确,适合于食用香精中二甲苯麝香含量的测定。

钌基和铁基催化剂上氨合成催化反应的氘反同位素效应

氘反同位素效应是合理阐明过渡金属催化剂上氨合成催化反应机理的重要实验依据之一.在N2/H2(或D2)体积比1/3,0.2MPa,633～733K和GHSV=24000或12000h-1的条件下,检测到了Ru基(纯Ru,Ru/γ-Al2O3,K-Ru/γ-Al2O3,Ru/MgO,K-Ru/MgO和Ba-Ru/MgO)和Fe基(纯Fe和A110-3)催化剂上强的氘反同位素效应(rD/rH≈2),其数值随催化剂和反应温度的变化而变化.这可能是动力学同位素效应与热力学同位素效应二者相互强竞争的结果.

氘代同位素内标-气相色谱-质谱法测定胆固醇含量鉴别地沟油的研究

采用氘代同位素稀释气相色谱-质谱方法,分析了不同种类植物油和不同来源地沟油中胆固醇含量。本方法的灵敏度和稳定性明显高于文献报道的方法,可以明显鉴别出不同种类的植物油以及植物油与地沟油胆固醇含量的差别,根据测定结果偏离情况可以进行是否添加地沟油的判定。利用该判别依据,参加了两次卫生部组织的地沟油盲样考核,阳性准确率均在90%以上,表明该方法可以作为掺杂地沟油鉴别方法之一。

氘代同位素内标液相色谱-串联质谱法测定蜂蜜中环丙沙星残留

目的：建立蜂蜜中环丙沙星的氘代同位素内标液相色谱-串联质谱测定方法。方法：蜂蜜样品经磷酸盐缓冲液溶解和稀释后,加入适量环丙沙星-d8同位素内标溶液,采用Waters Oasis MAX小柱进行净化,在Cloversil-C18柱上,采用乙腈＋0.05%三氟醋酸（25＋75）为流动相,应用高效液相色谱/电喷雾质谱多离子反应监测模式（MRM）测定,内标法定量。结果：蜂蜜中环丙沙星浓度在0.1～50.0μg/kg范围内呈良好线性关系,方法回收率在95.0%～102.0%之间,平均回收率为98.3%,RSD小于4.1%,定量检出限为0.1μg/kg。结论：本方法简便、灵敏、重现性好、干扰少、特异性好,能满足蜂蜜中环丙沙星痕量残留的检测要求。

2，6-二甲基哌啶＋水体系临界性质的氘代同位素影响

用等体积法分别确定2,6-二甲基哌啶+水和2,6-二甲基哌啶+重水体系的临界组成,并测定各自的临界温度.采用折射率法在较宽温度范围内测定两个体系的温度-折射率(T-n)共存曲线,利用标准曲线法将其转化为温度-摩尔分数(T-x)和温度-体积分数(T-准)共存曲线,求得临界指数β、指前因子B、Wegner校正项因子B1及与共存曲线直径ρd相关的参数.研究结果表明,氘代后,体系低临界温度下降了约3.2K,临界组成和共存曲线形状不变,在近临界点临界指数β仍符合三维伊辛模型(3D-Ising)的理论值(0.327).

氘代同位素内标QuEChERS法测定动物尿液中3种β_2-兴奋剂药物残留量

采用氘代同位素内标Qu ECh ERS法制备分析样品,气相色谱-质谱法检测动物尿液中的盐酸克伦特罗、沙丁胺醇及莱克多巴胺3种β2-兴奋剂残留量。样品经β-葡萄糖醛酸苷酶酶解后,用氨化乙酸乙酯提取,上清液经无水Mg SO4和N-丙基乙二胺（PSA）吸附剂净化后吹干衍生,气相色谱-质谱进行测定。3种β2-兴奋剂的线性良好,相关系数均大于0.998,在3个加标水平下的平均回收率为95.0%-101.0%,相对标准偏差为2.5%-6.2%,检出限（LOD）为0.3-0.6μg/L,定量下限（LOQ）为1.0-2.0μg/L。该方法操作简单、快速、稳定、精密度高,适用于动物尿液中3种β2-兴奋剂残留的快速测定。

河南永城市日月湖治理区水化学和氘氧同位素特征

河南省永城市日月湖生态景区治理工程在给永城市人民带来一个优美生态环境的同时,治理区地形、微地貌、水文及水文地质等条件也发生了变化,尤其是开挖后浅层地下水直接出露地表形成湖水,其水质相比之前埋藏于地下会发生改变。论文在阐述永城市日月湖景区水文地质条件的基础上,重点分析了治理区湖水、河水和浅层地下水的水化学和氘氧同位素特征。分析结果表明,湖水的水化学类型为HCO3-SO4-Na(Mg)型;河水水化学类型以SO4-HCO3-Na型为主;浅层地下水的水化学类型为HCO3-Na-Mg型或HCO3-Mg-Na型,个别水样中Cl-含量较高,水化学类型为HCO3-Cl-Na(Mg,Ca)。湖水和地下水的水化学类型更接近,说明浅层地下水是湖水的重要补给来源。河水的TDS最高,浅层地下水TDS其次,湖水的TDS相对最低。研究区不同水体的氘氧同位素的分析结果说明,湖水受蒸发作用影响同位素富集;河水氘氧同位素与降水和地下水比较接近,其补给来源为大气降水和地下水;地下水除接受大气降水补给及雨季受河水补给外,还接受区域较高处的侧向径流补给,既有近源补给,也有远源补给。

氢同位素氘对大鼠体重和血清T3 T4影响的研究

氢同位素氘对大鼠体重和血清 T_3、T_4影响的研究结果表明,IDD病区对照组大鼠在饲养至第三个月时,出现了活动迟缓、体重下降.至第四个月时,血清 T_3、T_4具有下降趋势等甲状腺功能低下现象,而饮水氘试验组与非病区对照组大鼠在饲养期间均正常。说明提高碘缺乏病区饮水氘含量在机体吸碘不足的情况下,能抑制机体机能活性,使代谢减缓,需碘量相对减少,从而使大鼠保持了正常的甲状腺功能。

实时同位素录井技术

石油钻探过程中的同位素检测资料是成岩、成矿作用、天然气成因研究与分类,烃源岩成熟度评估等地质综合研究中的重要依据,但以往该项资料的分析、检测因受技术及环境条件的限制,资料的获取相对滞后,影响了其应用价值,为了解决这一难题,法国地质服务公司开发了实时同位素录井技术,它具有现场连续、实时检测钻井液中稳定同位素含量的特点。该技术主要采用近红外吸收原理测量甲烷碳同位素(δ13C1)、乙烷碳同位素(δ13C2)、丙烷碳同位素(δ13C3)以及氘同位素(δ2H),同时采用光腔衰荡光谱原理(CRDS)测量甲烷含量。目前,现场作业主要提供随深度连续的甲烷碳同位素和甲烷含量数据。通过相关资料的收集和研究,探讨了该项技术的原理、特点和测量参数及资料应用问题。随着研发工作的全面推进,将实现连续实时测量甲烷碳同位素(δ13C1)、乙烷碳同位素(δ13C2)、丙烷碳同位素(δ13C3)和氘同位素(δ2H),从而为现场快速评价油气藏性质和成因提供重要依据,进一步提高同位素资料的应用价值。

冀东平原滨海地区浅层地下水水化学与同位素特征分析

通过对2010年在冀东平原采集的34组水化学同位素样品进行分析,探讨了地下水K+、Ca2+、Na+、Mg2+、SO42-、HCO3-与Cl-的关系,研究了氘氧同位素特征,为该区海(咸)水入侵研究提供了基础数据。研究表明:区内浅层地下水化学类型主要分为三类,沿南北方向具有一定的规律性;山前地段地下水受到的主要影响作用为溶滤作用和离子交换吸附作用,滨海地段地下水主要为混合作用和蒸发浓缩作用影响,过渡地段地下水主要为蒸发浓缩作用影响;滨海地段地下水样品受海水混入影响明显,是海(咸)水入侵的潜在危险区。

基于同位素技术的冬奥会崇礼赛区地表水-地下水转化关系研究

为深入理解崇礼区清水河流域地表水-地下水转化关系,通过D、18O、222Rn环境同位素技术开展了区域地表水-地下水的转化关系研究。结果表明:通过D、18O监测结果可知,东沟中游地区表现为地下水溢出补给地表水,地表水接受地下水泄流补给的贡献为56%,接受上游河水补给为44%;通过222Rn监测结果可知,上游段地表水向地下水转化,地表水向地下排泄27.8 m^3/(d·m);下游段地下水向地表水转化,地下水向地表水补给平均速率为17.6 m^3/(d·m)。由此可见,地表水-地下水的频繁转化是清水河流域水资源循环的主要特征,地下水泄流补给地表水是区内旱季水资源的主要补给来源。