有机物对红外光谱技术测定植物叶片和茎秆水δ^(18)O和δD的影响 被引量：14

1

作者 孟宪菁 温学发 +3 位作者 张心昱 韩佳音 孙晓敏 李晓波 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1359-1365,共7页

植物叶片、茎秆和土壤水δ18O和δD是研究土壤植被大气系统生态水文循环过程的重要示踪剂。与传统的稳定同位素质谱(IRMS)技术相比,稳定同位素红外光谱(IRIS)技术具有测量速度快、运行成本低等优势,将促进稳定同位素生态学的发展。但是... 植物叶片、茎秆和土壤水δ18O和δD是研究土壤植被大气系统生态水文循环过程的重要示踪剂。与传统的稳定同位素质谱(IRMS)技术相比,稳定同位素红外光谱(IRIS)技术具有测量速度快、运行成本低等优势,将促进稳定同位素生态学的发展。但是利用低温真空蒸馏抽提技术获得的植物叶片和茎秆水中含有甲醇和乙醇类有机污染物,造成δ18O和δD的IRIS测量值偏离IRMS测量值(2.64±0.43)‰和(3.6±0.8)‰,超过了仪器精度。本研究利用纯水混入不同浓度的色谱纯甲醇或乙醇,结合Los Gatos公司的光谱分析软件确定甲醇(NB)和乙醇(BB)类物质污染程度的光谱度量值,建立了δ18O和δD的光谱污染校正方法。研究表明,同一台分析仪建立的校正曲线无明显的时间漂移;不同分析仪建立的校正曲线存在显著差异;IRIS校正值与IRMS测量值的交叉验证表明,IRIS测定冬小麦和夏玉米叶片和茎秆水的δ18O和δD可以被准确地校正,与IRMS的差值分别为(0.11±0.12)‰和(0.7±0.4)‰。 展开更多

关键词 稳定同位素红外光谱技术 光谱污染校正 叶片水 茎秆水 低温真空蒸馏抽提技术 Δ18O δD

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食品产地溯源技术研究进展 被引量：8

2

作者 陈璐 谷晓红 +2 位作者 张丙春 赵平娟 范丽霞 《安徽农业科学》 CAS 2015年第36期109-111,198,共4页

食品产地溯源技术的目的有2个,一是实现食品质量安全追溯制度的重要保障,二是为保护地理标志产品和特色食品提供技术支持。主要介绍了食品产地溯源的几种技术,自动识别和数据采集技术、稳定同位素分析、矿物元素分析、有机成分分析、近... 食品产地溯源技术的目的有2个,一是实现食品质量安全追溯制度的重要保障,二是为保护地理标志产品和特色食品提供技术支持。主要介绍了食品产地溯源的几种技术,自动识别和数据采集技术、稳定同位素分析、矿物元素分析、有机成分分析、近红外光谱技术、分子生物学技术和几种技术的联用技术;同时介绍了常用产地溯源技术在食品中的应用研究进展。 展开更多

关键词 产地溯源 食品 同位素比值 元素分析 近红外光谱

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温室气体及碳同位素比值傅里叶变换红外光谱分析的温度依赖关系研究 被引量：2

3

作者 李相贤 王振 +4 位作者 徐亮 高闽光 童晶晶 冯明春 刘建国 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1178-1185,共8页

为了研究温度变化对温室气体及碳同位素比值光谱定量分析的影响,首先从理论上分析得出温室气体浓度及δ13CO2值的定量反演主要取决于吸收系数,并研究了吸收系数的计算方法。其次结合HITRAN数据库,研究了温度对线强、展宽以及吸收系数的... 为了研究温度变化对温室气体及碳同位素比值光谱定量分析的影响,首先从理论上分析得出温室气体浓度及δ13CO2值的定量反演主要取决于吸收系数,并研究了吸收系数的计算方法。其次结合HITRAN数据库,研究了温度对线强、展宽以及吸收系数的影响规律,结果表明:压强为1 atm(1 atm=1.013×105Pa)恒定条件下,温度变化时,吸收系数受线强变化的影响强于受展宽变化的影响。最后通过实验验证了温室气体和碳同位素比值傅里叶变换红外光谱(FTIR)反演的温度依赖关系,其中碳同位素比值受温度变化影响幅度最大,单位温度变化对δ13CO2值的影响为14.37‰。文中结果为高精度温室气体及碳同位素比值红外光谱监测装置中的温度监控系统设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 吸收系数 碳同位素比值 温室气体 傅里叶变换红外光谱 气体温度

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δ^(13)CO_2值傅里叶变换红外光谱检测标准尺度校准方法 被引量：1

4

作者 李相贤 罗桂山 +4 位作者 徐亮 高闽光 童晶晶 魏秀丽 刘娜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2959-2964,共6页

为了提高δ13CO2值的FTIR检测准确度,保证不同检测系统检测数据之间的兼容性,需要对测量值进行标准气体校准。首先研究了δ13CO2值的标准气体校准方法,重点研究了浓度直接校准法和δ13CO2值经验校准法的校准过程,在此基础上对δ13CO2值... 为了提高δ13CO2值的FTIR检测准确度,保证不同检测系统检测数据之间的兼容性,需要对测量值进行标准气体校准。首先研究了δ13CO2值的标准气体校准方法,重点研究了浓度直接校准法和δ13CO2值经验校准法的校准过程,在此基础上对δ13CO2值的FTIR测量值进行了校准修正。校准修正结果表明:校准后δ13CO2值的测量准确度有明显提高,浓度直接校准法和δ13CO2值经验校准法的准确度分别提高5.5和6.4倍。该研究有助于提高FTIR技术的检测准确度和不同系统之间检测值的兼容性。 展开更多

关键词 碳同位素比值 标准尺度校准 傅里叶变换红外光谱

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红外光谱法测定三氟化硼中硼同位素比的研究 被引量：1

5

作者 张卫江 唐银 徐姣 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1111-1115,共5页

利用红外分光光度仪测定了三氟化硼气体的红外光谱(IR)并计算硼同位素比.考察了测定所需的波长和定量方法.利用高纯氮气稀释三氟化硼气体确定了准确测定同位素比所需的稀释倍数.通过实验数据,计算得出相应的校正因子.为了考察结果的可... 利用红外分光光度仪测定了三氟化硼气体的红外光谱(IR)并计算硼同位素比.考察了测定所需的波长和定量方法.利用高纯氮气稀释三氟化硼气体确定了准确测定同位素比所需的稀释倍数.通过实验数据,计算得出相应的校正因子.为了考察结果的可靠程度,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和红外光谱同时对一系列由化学交换精馏法分离硼同位素设备中采出的样品同位素比进行了测试.连续10天测量的结果 RSD为5.28%,,表明仪器具有较高的可靠性.实验结果表明:该方法具有较高的精度,能够满足实时测定的需要. 展开更多

关键词 红外光谱 同位素比 三氟化硼

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基于傅里叶变换红外光谱技术测量大气中CO_2的稳定同位素比值 被引量：8

6

作者 单昌功 王薇 +4 位作者 刘诚 徐兴伟 孙友文 田园 刘文清 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期129-137,共9页

长期监测大气中CO_2及其稳定同位素不仅可以获得CO_2源和汇信息,还可以确定不同排放源对大气中CO_2的贡献.傅里叶变换红外光谱技术是目前大气中痕量气体柱浓度高精度遥测的一种重要方法.本研究基于地基高分辨率傅里叶变换红外光谱仪采... 长期监测大气中CO_2及其稳定同位素不仅可以获得CO_2源和汇信息,还可以确定不同排放源对大气中CO_2的贡献.傅里叶变换红外光谱技术是目前大气中痕量气体柱浓度高精度遥测的一种重要方法.本研究基于地基高分辨率傅里叶变换红外光谱仪采集的近红外太阳吸收光谱反演出大气中CO_2的稳定同位素^(13)CO_2和^(12)CO_2.在选择的^(13)CO_2的三个光谱窗口和^(12)CO_2的两个光谱窗口光谱拟合残差都很小,光谱拟合质量高.实验观测期间CO_2同位素^(13)CO_2和^(12)CO_2的反演误差平均值分别为(1.18±0.27)%和(0.89±0.25)%;利用Allan方差计算出观测系统的碳同位素比值δ^(13)C的测量精度为0.041‰.获得了2015年9月18日至2016年9月24日一年内大气中碳同位素比值δ^(13)C的长时间序列.结果表明,在整个测量期间δ^(13)C在-7.58‰--11.66‰范围内变化,平均值为(-9.5±0.57)‰;δ^(13)C有着明显的季节变化,冬季最小,夏季最大.分析了取暖导致的化石燃料燃烧排放增多是冬季大气中CO_2重同位素^(13)CO_2贫化的原因.观测结果显示了高分辨率傅里叶变换红外光谱仪具有准确和高精度观测大气中CO_2的稳定同位素和同位素比值δ^(13)C的能力. 展开更多

关键词 傅里叶变换红外光谱技术 二氧化碳 稳定同位素比值 柱浓度

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激光同位素分析仪测定液态水的氢氧同位素及其光谱污染修正 被引量：22

7

作者 刘文茹 彭新华 +1 位作者 沈业杰 陈效民 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1181-1186,共6页

氢氧稳定同位素示踪技术是研究土壤-作物-大气连续体(SPAC)水分循环的重要手段。激光同位素分析仪以其独特的优点逐渐得到广泛应用,但其在测量植物水时,与同位素质谱仪的测量结果存在差异。本文采用Los Gatos Research公司生产的激光同... 氢氧稳定同位素示踪技术是研究土壤-作物-大气连续体(SPAC)水分循环的重要手段。激光同位素分析仪以其独特的优点逐渐得到广泛应用,但其在测量植物水时,与同位素质谱仪的测量结果存在差异。本文采用Los Gatos Research公司生产的激光同位素分析仪DLT-100分别测定植物水、土壤水、雨水和地下水等共19个样品,并用其开发的光谱污染矫正软件标记和量化水样品的污染,修正污染水样品的同位素值,然后与同位素质谱仪进行比对。结果表明:土壤水、雨水和地下水等样品均未受到污染,而植物样品均受到一定程度的光谱干扰;植物水的δD和δ18O修正范围分别是1.21‰～26.65‰和0.50‰～18.27‰。该修正方法消除了δD测定的差异,并大大降低了δ18O的偏差。可见,激光同位素分析仪法在测量土壤水、雨水和地下水同位素时可以有效地代替传统的同位素质谱仪法,但对植物水的测量时,则首先需要判断样品是否受到光谱干扰,如果受到污染,仍需同位素质谱法进行确认。 展开更多

关键词 氢氧同位素 激光同位素分析仪 光谱污染与修正 同位素质谱仪

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基于傅里叶变换红外光谱法CO_2气体碳同位素比检测研究 被引量：11

8

作者 李相贤 高闽光 +6 位作者 徐亮 童晶晶 魏秀丽 冯明春 金岭 王亚萍 石建国 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期7-15,共9页

介绍了基于傅里叶变换红外技术检测CO2气体碳同位素比的新方法,详细介绍了如何从HITRAN红外数据库中提取气体标准吸收截面;介绍了基于非线性最小二乘法反演CO2气体碳同位素比和整套实验装置的组成及实验步骤.从理论和实验分析两方面讨... 介绍了基于傅里叶变换红外技术检测CO2气体碳同位素比的新方法,详细介绍了如何从HITRAN红外数据库中提取气体标准吸收截面;介绍了基于非线性最小二乘法反演CO2气体碳同位素比和整套实验装置的组成及实验步骤.从理论和实验分析两方面讨论了温度和气压变化对δ(13)CO2值的影响规律.对于同一CO2标准气体,采用FTIR和同位素质谱法两种技术进行了δ(13)CO2值对比检测,两种测量技术的平均值差异仅为0.25%.从实验结果可以看出,FTIR技术可以实现对CO2气体碳同位素比的检测. 展开更多

关键词 光谱学 同位素比值 傅里叶变换红外光谱 二氧化碳

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CO_2及其碳同位素比值高精度检测研究 被引量：8

9

作者 李相贤 徐亮 +5 位作者 高闽光 童晶晶 金岭 李胜 魏秀丽 冯明春 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期19-26,共8页

改进了一种基于傅里叶变换红外光谱法测量CO2气体的装置,改进后的装置能够提高CO2检测精度,并能同时测量CO2碳同位素比值.研究了温度和压力对CO2浓度值和CO2碳同位素比值测量的影响规律.利用该装置连续测量了标准CO2气体和环境大气,对标... 改进了一种基于傅里叶变换红外光谱法测量CO2气体的装置,改进后的装置能够提高CO2检测精度,并能同时测量CO2碳同位素比值.研究了温度和压力对CO2浓度值和CO2碳同位素比值测量的影响规律.利用该装置连续测量了标准CO2气体和环境大气,对标准CO2气体测量得到的CO2浓度值及其碳同位素比值进行温度和压力影响修正,获得了较好的精度和准确度. 展开更多

关键词 光谱学 同位素比值 傅里叶变换红外光谱 二氧化碳

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稳定同位素红外光谱技术测定CO_2同位素校正方法的研究进展 被引量：6

10

作者 庞家平 温学发 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期143-152,共10页

稳定同位素红外光谱(IRIS)技术克服了传统的大气CO_2气瓶采样-同位素质谱(IRMS)技术时间分辨率低且耗时费力的缺点,可以实现高时间分辨率和高精度的大气CO_2碳同位素组成(δ^(13)C)和氧同位素组成(δ^(18)O)的原位连续测定。基于IRIS技... 稳定同位素红外光谱(IRIS)技术克服了传统的大气CO_2气瓶采样-同位素质谱(IRMS)技术时间分辨率低且耗时费力的缺点,可以实现高时间分辨率和高精度的大气CO_2碳同位素组成(δ^(13)C)和氧同位素组成(δ^(18)O)的原位连续测定。基于IRIS技术测量CO_2δ^(13)C和δ^(18)O的误差来源主要包括δ^(13)C和δ^(18)O测量值对CO_2浓度变化的非线性响应(浓度依赖性)以及对环境条件变化的敏感性导致的漂移(时间漂移)。如何有效地校正浓度依赖性和时间漂移导致的误差是IRIS仪器应用的前提。该综述阐述了δ^(13)C和δ^(18)O测量值的浓度依赖性产生的理论基础,回顾了浓度依赖性的理论校正和经验方程校正方法和应用;回顾了时间漂移的校正原理、方法和应用;概述了数据溯源至国际标准的原理、方法与应用现状。结合实际情况推荐利用3个或3个以上已知CO_2浓度和δ^(13)C、δ^(18)O真值的CO_2标准气体涵盖待测气体CO_2浓度的浓度依赖性校正,设置适当的校正频率校正时间漂移并进行数据溯源。指出应该加强不同仪器和校正方法的比对研究;采用IRIS技术测定CH_4、N_2O和H_2O同位素组成也可以采取类似的校正方法。 展开更多

关键词 稳定同位素红外光谱 浓度依赖性 时间漂移 数据溯源 校正频率

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生态系统光合与呼吸拆分的同位素理论、方法和应用进展 被引量：1

11

作者 陈昌华 王晶苑 +1 位作者 魏杰 温学发 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1441-1450,共10页

生态系统光合和呼吸是构成净生态系统CO_(2)交换量(NEE)的重要组分。涡度相关技术可直接观测生态系统NEE,并通过建立温度回归或光响应曲线等函数将NEE统计拆分为生态系统光合和呼吸,但是存在自相关和高估白天呼吸等问题。稳定同位素红... 生态系统光合和呼吸是构成净生态系统CO_(2)交换量(NEE)的重要组分。涡度相关技术可直接观测生态系统NEE,并通过建立温度回归或光响应曲线等函数将NEE统计拆分为生态系统光合和呼吸,但是存在自相关和高估白天呼吸等问题。稳定同位素红外光谱技术的进步使高时间分辨率大气CO_(2)及其稳定碳同位素组成(δ^(13)C)的连续观测成为可能,与涡度相关技术观测的NEE数据相结合,可实现昼夜和季节尺度生态系统光合和呼吸拆分。本文系统阐述了生态系统光合与呼吸的同位素通量拆分方法的基本理论与假设,阐述了同位素通量观测技术的发展及其应用进展,综述了同位素通量拆分理论解析生态系统光合与呼吸过程的新机制认识,最后总结并展望了同位素通量拆分理论的不确定性以及开展多种拆分方法综合比较的必要性。 展开更多

关键词 涡度相关技术 稳定同位素红外光谱 同位素通量拆分 生态系统光合 生态系统呼吸

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