稳定性碳同位素方法在稻田甲烷研究中的应用

稻田甲烷产生、氧化等过程不仅影响甲烷排放量,还影响其稳定性碳同位素组成;反之,稻田所排放甲烷的稳定性碳同位素组成也可用来定量研究甲烷的产生和氧化过程。20世纪80年代以来,国外已将稳定性碳同位素方法广泛应用在稻田甲烷的研究中。本文介绍了稳定性碳同位素方法的基本原理及其在稻田甲烷产生、氧化过程研究中的应用,指出了该方法在稻田甲烷研究中的不确定因素,为我国稻田甲烷的深入研究提供了新的有力手段。

元素分析仪-稳定同位素比值质谱仪测定胶乳总固形物碳含量及其稳定碳同位素

应用元素分析仪和稳定同位素比值质谱仪(EA-IRMS)联用技术测定了胶乳总固形物碳含量及其碳同位素比值δ13C。将所采集的新鲜胶乳预先制成胶片,称取(0.500±0.100)mg样品,按EA仪器工作条件对其碳含量进行测定。分别用碳元素基准物质(尿素、天门冬氨酸、葡萄糖、蔗糖),在EA工作条件下测其碳元素,以碳质量为横坐标,CO2峰面积为纵坐标制得标准曲线,结果表明其线性关系良好。对EA-IRMS系统作了稳定性和线性试验,前者达到小于0.1‰的要求,后者则满足同类仪器小于0.06‰·V-1的要求。此外,还对Craig校正所得样品及3种CRMs的初始校正值作进一步校准的3种校准方法作了比较,结果表明:3种方法中回归法准确度最好,适用于不同性质、不同碳同位素组成的样品;而截距法只能用于碳同位素组成与参考气相近的样品的测量数据的校准;原始回归法则不能有效地消除测定过程中17O的影响和样品燃烧过程中可能存在的同位素分馏的影响而不能用于结果校准。测得胶乳样品的总固形物碳质量分数为81.83%,δ13Cs-PDBM(PDB为国际标准拟箭石化石)为-26.70‰(回归法校准值)。

碳稳定同位素的分离

简要说明了^13C同位素的用途。详细论述了碳稳定同位素的各种分离方法，并对各种方法进行了分析与展望。

黄东海生态系统食物网连续营养谱的建立:来自碳氮稳定同位素方法的结果

应用天然存在的碳氮稳定同位素方法研究了黄东海生态系统食物网的营养结构, 初步建立了从浮游植物到顶级捕食者的水体食物网连续营养谱, 并结合底栖生物碳同位素资料勾勒出黄东海食物网营养结构图, 与根据1985~1986年主要资源种群生物量绘制的黄海简化食物网和营养结构图基本一致并略有改进. 结果证明, 稳定同位素方法是未来研究从病毒到顶级捕食者完整海洋食物网连续营养谱以及食物网稳定性的一个潜在的有用手段.

稻田甲烷氧化研究方法进展

土壤厌氧培养、添加CH4氧化抑制剂和稳定性C同位素方法是3种主要的稻田CH4氧化研究方法。采用土壤厌氧培养方法估算的CH4氧化率偏高,其大部分研究结果中CH4氧化率均>50%,高于其他方法的研究结果。添加CH4氧化抑制剂不仅会抑制CH4的氧化,同时也会减少或促进CH4的生成,这与添加的CH4氧化抑制剂的浓度有关。稳定性C同位素方法可在自然条件下测定CH4氧化率,无破坏性、灵敏度高,但计算CH4氧化率输入的δinitial、δfinal和α值还需要进一步研究。

大气δ~13C红外光谱分析系统及标定方法评估

利用外标法对大气CO_2及其δ~13C进行标定,并对3种不同的δ~13C(CO_2)标定方法进行比对评估,结果表明:FTIR和G2201i(WS-CRDS)在观测大气CO_2时均表现出较好的精度及线性相关性,而在观测δ~13C时,Allan方差结果显示相较于G2201i,FTIR具有更好的稳定性;经标气标定后CO_2观测结果准确度大大提高,待测目标气CO_2浓度误差不超过±0.05×10^(-6),FTIR和G2201i标定结果之间无显著差异(不超过±0.05×10-6);由两套系统直接测得的δ~13C值存在较大误差,经标定后其结果误差显著减小,FTIR由3种标定方法计算的结果误差均在±0.1‰以内,3种标定方法无显著差异;G2201i由第2种和第3种标定方法计算的结果误差也在±0.1‰以内,而第1种标定方法计算的结果误差则在±(0.1~0.2)‰之间。

稻田甲烷产生途径研究进展

H2/CO2还原和乙酸(CH3COOH)发酵是稻田CH4产生的主要途径。C同位素示踪技术、添加CH4产生途径抑制剂和稳定性C同位素方法是稻田CH4产生途径的主要研究方法。本文综述了这3种研究方法及研究结果,并指出了今后的研究重点:加强我国有关稻田CH4产生途径的研究;对比分析3种研究方法,查明研究结果存在差异的原因;加强同位素分馏系数α(CO2/CH4)和ε(ac/CH4)以及C同位素组成δ13CH4和δ13CH4(CO2/H2)的研究。

检验食品成份的新技术

据美国《预制食品》报道,鉴定食品中是否掺假是全世界食品加工业都非常关心的问题。英国萨里食品研究协会这方面研究开发工作处于世界领先地位,他们开发出鉴定果汁、油脂和速溶咖啡等食品的掺假分析方法。

植物水分利用效率研究方法综述

就植物水分利用效率(WUE)的不同研究方法的原理,优缺点和适用范围进行了总结和概括。认为稳定碳同位素法简化了WUE的测定过程并使其结果更为准确,克服了其他方法难以同时测定不同地域的植物种群间生理活动变化所带来的困难,应用前景广泛,但测定费用较高。替代指标法花费小,测定容易,需求Δ的替代指标将继续是方法研究中的一个方向,前景乐观。总体来看,国内对作物WUE的研究较多地使用传统的直接测定和气体交换相结合的方法,对树木WUE研究都是通过测定树木叶片气体交换效率来推算树木的WUE,方法较为单一,今后的研究必须结合多种测定方法进行多时空尺度,不同水平WUE的测定;对极端干旱区荒漠河岸林树木的δ13C和WUE的季节变化和它们对环境因素变化的响应需要进行深入的调查研究。