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氮氧同位素示踪湿沉降NO_(3)^(-)来源及氧化途径
1
作者 李艳利 李雪 +2 位作者 陶路 张新刚 王明仕 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期336-345,共10页
为探明焦作市大气湿沉降中硝态氮的污染水平,识别其来源及其形成过程,于2020年1月-2021年12月采集了焦作市大气湿沉降样品41个,测定并分析了TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N浓度以及δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-)值.结果表... 为探明焦作市大气湿沉降中硝态氮的污染水平,识别其来源及其形成过程,于2020年1月-2021年12月采集了焦作市大气湿沉降样品41个,测定并分析了TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N浓度以及δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-)值.结果表明:①TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N浓度范围分别为2.52~13.27、0.11~1.70、1.64~8.31 mg/L,焦作市湿沉降中氮的主要存在形态为NO_(3)^(-)-N,占比为52.11%~83.92%.②δ^(18)O-NO_(3)^(-)、δ^(15)N-NO_(3)^(-)值的范围分别为54.9‰~93.9‰、-9.8‰~3.0‰,非雨季δ^(18)O-NO_(3)^(-)值(62.5‰~93.3‰)更接近于N2O5氧化途径生成的δ^(18)O-HNO_(3)值(100.9‰~103.1‰),雨季δ^(18)O-NO_(3)^(-)值(53.2‰~73.0‰)更接近于OH氧化途径生成的δ^(18)O-HNO_(3)值(50.9‰~60.9‰),说明非雨季大气湿沉降NO_(3)^(-)主要来自N2O5的氧化,而雨季主要来自OH的氧化.③雨季,OH和N2O5氧化途径对湿沉降NO_(3)^(-)的贡献率分别为80.32%和19.67%,非雨季,两种氧化途径的贡献率分别为65.37%和34.62%;在考虑了同位素分馏情况下,基于贝叶斯模型识别了湿沉降NO_(3)^(-)的主要来源,即土壤排放、生物质燃烧、机动车尾气排放和煤炭燃烧,其贡献率平均值分别为31.70%±4.90%、28.30%±14.00%、22.80%±12.10%、17.20%±0.08%.该研究结果将为降雨中硝酸盐的来源及形成途径提供证据. 展开更多
关键词 NO_(3)^(-) 湿沉降 氮氧同位素 氧化途径 来源
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酸分馏效应对GasBench-IRMS测定碳酸盐碳、氧同位素的影响
2
作者 王楠 赵彦彦 田有荣 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期401-411,I0004,共12页
本文利用在线制样装置(GasBench)和稳定同位素比质谱仪(IRMS)测试一系列碳酸盐标准物质和现代海洋浮游有孔虫样品,在不同测试条件下,分析不同性状碳酸盐矿物的氧同位素分馏程度,计算氧同位素酸分馏系数,探讨酸分馏效应对不同碳酸盐矿物... 本文利用在线制样装置(GasBench)和稳定同位素比质谱仪(IRMS)测试一系列碳酸盐标准物质和现代海洋浮游有孔虫样品,在不同测试条件下,分析不同性状碳酸盐矿物的氧同位素分馏程度,计算氧同位素酸分馏系数,探讨酸分馏效应对不同碳酸盐矿物氧同位素测定的影响机制和控制因素,以及对氧同位素测试值(δ^(18)O_(m))的校正方法。结果表明,酸分馏效应对氧同位素值的影响主要是由于生成的CO_(2)气体与顶空瓶中气态水(高温时主要影响)或酸中游离态自由水(低温时主要影响)之间发生氧同位素交换引起的。不同性状碳酸盐标准物质的氧同位素酸分馏系数具有显著差异,且与氧同位素组成相关。δ^(18)O_(m)值发生偏移的程度与反应温度、样品量、磷酸含水量以及酸中游离态和气态水的氧同位素组成与样品氧同位素组成之间的差异等因素有关。氧同位素酸分馏效应与信号强度具有显著相关性。建议精确称量相同质量的标准物质和样品,遵循信号强度匹配的原则,并采用多种标准物质线性校正的方法有效校正氧同位素分馏现象。在较低的反应温度(25℃)下,氧同位素分馏程度较轻微,δ^(18)O分析精度更高,优于0.05‰。本方法为精确测定碳酸盐中碳、氧同位素组成提供了参考,可有效提高相关的测试精度。 展开更多
关键词 在线制样装置-稳定同位素比质谱仪(GasBench-IRMS) 磷酸法 碳酸盐 氧同位素 酸分馏效应
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岩浆热液白钨矿氧同位素组成研究:对流体源区与演化过程的示踪
3
作者 吴锟言 刘飚 +1 位作者 吴堑虹 李欢 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期299-312,共14页
南岭地区中生代发育大量岩浆热液型钨矿床,但是成矿岩体类型、侵位深度以及围岩性质存在差异,且成矿过程中受多期流体活动与大气降水的影响,流体源区与演化过程复杂。本文对不同类型钨矿床中多阶段白钨矿进行了氧同位素组成分析,研究结... 南岭地区中生代发育大量岩浆热液型钨矿床,但是成矿岩体类型、侵位深度以及围岩性质存在差异,且成矿过程中受多期流体活动与大气降水的影响,流体源区与演化过程复杂。本文对不同类型钨矿床中多阶段白钨矿进行了氧同位素组成分析,研究结果显示与S型花岗岩侵入相关的白钨矿氧同位素值最高(5.7‰~7.8‰),A型花岗岩侵入相关的最低(2.9‰~4.5‰),I型花岗岩侵入相关的落在二者之间(5.6‰)。不同类型钨成矿早期流体均主要为岩浆水,后期成矿过程中外来流体贡献不同,其中大气降水对夕卡岩和云英岩型钨矿化影响较小,而石英脉型矿化存在较大比例的大气降水的加入。此外,单颗粒石英脉型白钨矿的氧同位素组成也存在较大的不均一性,核部到边部逐渐降低的趋势反映了多期次的流体活动。综合分析认为,早期结晶的白钨矿尽管经历岩浆分异、流体出溶与热液沉淀,仍保留岩浆熔体的部分氧同位素特征,而早—晚阶段白钨矿氧同位素组成的变化详细记录了流体源区特征与演化过程。夕卡岩与云英岩型白钨矿形成主要与强烈的水岩反应相关,而石英脉中白钨矿沉淀主要与大量的大气降水加入有关。 展开更多
关键词 岩浆热液 白钨矿 氧同位素 流体源区 南岭地区
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川东南地区寒武系洗象池组碳、氧同位素特征及其意义——以贵州吼滩剖面为例
4
作者 李笑天 郭艳波 +4 位作者 梁金同 罗鑫 刘四兵 徐姁 叶朝阳 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期210-221,246,共13页
川东南地区寒武系洗象池组碳酸盐岩普遍发生白云石化,且缺乏生物化石,长期以来在地层对比与划分方面未形成统一认识。本研究在野外剖面和岩石学特征观察分析的基础上,对川东南地区中—上寒武统洗象池组41个碳酸盐岩样品进行了碳、氧同... 川东南地区寒武系洗象池组碳酸盐岩普遍发生白云石化,且缺乏生物化石,长期以来在地层对比与划分方面未形成统一认识。本研究在野外剖面和岩石学特征观察分析的基础上,对川东南地区中—上寒武统洗象池组41个碳酸盐岩样品进行了碳、氧同位素分析。结果显示,研究区洗象池组以泥晶—细粉晶白云岩为主,含少量残余砂屑白云岩、粗粉—细晶白云岩;样品的δ18 O值分布在-11.05‰~-8.29‰范围,平均为-9.67‰,δ13 C值介于-2.29‰~1.36‰之间,平均为-0.73‰,且δ18 O值和δ13 C值无明显正相关性,基本保留了同期海水的原生碳、氧同位素组成。分析表明,中—晚寒武世洗象池期川东南地区整体处于海相环境,其中中—晚期盐度相对早期盐度整体略微升高,海水温度分布在15.2℃~27.5℃,属于温暖或炎热的亚热带气候。SPICE(steptoean positive carbon isotope excursion)事件在吼滩剖面有很好的可对比性,可与全球其他地区进行对比,反映一次全球范围的海退事件。此外,通过对比川东南地区吼滩剖面与太和1井和渝东北地区利1井的碳同位素特征,认为渝东北地区盐度相对川东南地区较高,洗象池期盐盆地由川东南向渝东北演化,对于寻找盐类矿床和油气地质具有重要意义。 展开更多
关键词 川东南地区 洗象池组 碳、氧同位素 古环境 地层对比
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氮氧同位素解析堤垸地表水硝酸盐来源
5
作者 杨忆凡 刘窑军 +3 位作者 田亮 聂小东 彭博 李忠武 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期326-335,共10页
堤垸是滨湖、滨江低洼地带的一种重要景观,农业面源污染已成为其主要的环境问题之一.为解析堤垸地区地表水硝酸盐污染来源,以洞庭湖屈原垸平江河段为研究对象,采用稳定同位素及水化学分析方法定性识别污染来源,并结合MixSIAR模型量化不... 堤垸是滨湖、滨江低洼地带的一种重要景观,农业面源污染已成为其主要的环境问题之一.为解析堤垸地区地表水硝酸盐污染来源,以洞庭湖屈原垸平江河段为研究对象,采用稳定同位素及水化学分析方法定性识别污染来源,并结合MixSIAR模型量化不同污染源的贡献率.结果表明:①硝态氮和氨氮是屈原垸平江河段地表水无机氮的主要赋存形态,时间上,硝态氮浓度在丰、枯水期间无显著差异(p>0.05),而丰水期氨氮浓度平均值高于枯水期;空间上,垸内硝态氮浓度显著低于垸外(p<0.01),而氨氮浓度显著高于垸外(p<0.01).②MixSIAR模型结果表明,化肥、土壤有机氮、水产养殖废水、粪肥和污水是研究区地表水硝酸盐的主要来源,对丰水期地表水中硝酸盐的贡献率分别为33.0%、32.6%、19.4%和11.7%,对枯水期的贡献率分别为26.7%、31.2%、21.5%和16.9%,而大气沉降对地表水中硝酸盐来源贡献较小,仅为3.5%.③研究区地表水硝酸盐转化过程主要以硝化作用为主,未发生明显的反硝化过程.研究显示,研究区地表水硝酸盐污染主要受农业面源污染的影响,污染物主要来源于土壤有机氮、化肥及水产养殖废水,硝酸盐污染防治应考虑化肥使用效率和水产养殖废水处理. 展开更多
关键词 洞庭湖 堤垸 氮氧同位素 硝酸盐源解析 MixSIAR模型
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秦岭桦树树轮纤维素氧同位素的年内变化特征及其气候意义
6
作者 何荣 马然 +1 位作者 赵雨 祁瑶婷 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第2期116-123,131,共9页
树轮氧同位素的生理机制较为明确,且具有分布范围广、连续性强等优点,常被用于古气候、古环境的重建研究.年际树轮氧同位素已被成功用于气候信息(如源水、温度、相对湿度等)的重建,年内高分辨率的树轮氧同位素则记录了更加丰富的年内气... 树轮氧同位素的生理机制较为明确,且具有分布范围广、连续性强等优点,常被用于古气候、古环境的重建研究.年际树轮氧同位素已被成功用于气候信息(如源水、温度、相对湿度等)的重建,年内高分辨率的树轮氧同位素则记录了更加丰富的年内气候变化信息.以秦岭南坡桦树(落叶阔叶植物)为研究对象,本文开展了年内高分辨率树轮全样及纤维素样品的碳、氧同位素分析,同时分析了树轮纤维素分子内的氧同位素组成,即树轮纤维素分子内2号位氧原子(δ^(18)O_(2))和3~6号氧原子(δ^(18)O_(3~6)).通过模拟树木径向生长变化,并结合基于日尺度气象数据的降雨氧同位素模拟结果.结果表明:桦树树轮年内全样以及α-纤维素的δ^(13)C和δ^(18)O的变化趋势符合年内树轮同位素的变化规律;在生长旺季(7~8月),桦树树轮α-纤维素氧同位素(δ^(18)Oα-cell)与温度呈正相关、与相对湿度和降水量呈负相关(相关系数R分别为0.81、-0.84、和-0.69);生长旺季的树轮α-纤维素分子内2号位氧原子的同位素组成(δ^(18)O_(2))与源水的氧同位素(δ^(18)O SW)具有一定的相关性(R=0.58). 展开更多
关键词 稳定氧同位素 树木年轮 Α-纤维素 年内高分辨率 气候响应
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桂西北箭猪坡铅-锌-锑多金属矿床成因:来自闪锌矿微量、稀土元素及氢氧同位素的证据
7
作者 何光武 蔡明海 +4 位作者 胡鹏飞 肖俊杰 甘能俭 朱敏杰 吕堂安 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期246-257,共12页
位于广西右江盆地北东侧的丹池成矿带是中国南方重要的有色金属矿集区,箭猪坡矿床是其南段五圩矿田中规模最大、成矿特征最具代表性的大型铅-锌-锑多金属矿床,由长期开采的脉状铅-锌-锑矿体和新发现的似层状锡多金属矿体组成。通过闪锌... 位于广西右江盆地北东侧的丹池成矿带是中国南方重要的有色金属矿集区,箭猪坡矿床是其南段五圩矿田中规模最大、成矿特征最具代表性的大型铅-锌-锑多金属矿床,由长期开采的脉状铅-锌-锑矿体和新发现的似层状锡多金属矿体组成。通过闪锌矿的微量、稀土元素和氢-氧同位素分析,对比研究2类矿体成矿特征的差异,进一步探讨成矿流体来源及矿床成因类型。分析结果显示:箭猪坡矿床不同类型矿体中闪锌矿均相对富集Fe、Cu、Pb、Sn、Sb,亏损Ga、Ge、Co、Ni,与典型的岩浆热液型矿床相似。同时,似层状矿体中稀土元素总量(ΣREE=12.80×10^(-6)~44.31×10^(-6))高于脉状矿体(ΣREE=3.34×10^(-6)),具有明显的轻、重稀土元素分馏和Eu亏损。闪锌矿氢-氧同位素分析结果中,脉状矿体δD=-81.8‰~-69.2‰,δ^(18)O=2.1‰~5.2‰;似层状矿体δD=-109.4‰~-75.2‰,δ^(18)O=-4.0‰~4.0‰,指示2类矿体的成矿流体为岩浆热液与大气降水不同比例的混合流体。以上特征表明,箭猪坡矿床属于岩浆热液型铅锌矿床,脉状矿体和似层状矿体成矿物质(流体)主要来源于岩浆热液。 展开更多
关键词 箭猪坡矿床 闪锌矿 微量元素 稀土元素 氢-氧同位素 矿床成因 广西
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基于氮氧同位素的北洛河流域硝酸盐来源及其空间分布解析
8
作者 张航 樊荣 +4 位作者 李超 郭家骅 张欢 李琦 王宁练 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期43-49,共7页
北洛河流经生态脆弱的黄土高原,是该地区的重要水源。随着经济的快速发展,工业和农业活动的增加,北洛河水体氮污染情况加剧,造成流域水质恶化,多个功能区不达标。因此,通过水化学方法和氮氧同位素技术,结合稳定同位素分析(SIAR)模型,对... 北洛河流经生态脆弱的黄土高原,是该地区的重要水源。随着经济的快速发展,工业和农业活动的增加,北洛河水体氮污染情况加剧,造成流域水质恶化,多个功能区不达标。因此,通过水化学方法和氮氧同位素技术,结合稳定同位素分析(SIAR)模型,对北洛河流域的污染状况、硝酸盐来源及其空间分布进行解析。结果表明,北洛河整体氮污染严重,总氮(TN)为1.70~43.40 mg/L,大部分采样点超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅴ类水标准限值(2 mg/L),无机氮以硝酸盐氮为主;水体硝酸盐迁移转化过程中氨挥发、硝化、反硝化作用均较弱,人类活动排放的污水以及土壤侵蚀产生的氮污染是北洛河硝酸盐主要来源;不同硝酸盐来源贡献率表现为污水及粪肥(约61%)>氮肥(约15%)>土壤有机氮(约14%)>大气沉降(约9%),上游土壤有机氮贡献较大,随着城镇化率及交通排放活性氮的增加,下游大气沉降贡献相对上中游增强。研究结果为北洛河氮污染来源控制和水体环境治理提供了科学依据。 展开更多
关键词 氮氧同位素 硝酸盐 北洛河流域 来源 空间分布 稳定同位素分析模型
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“离子交换法”测定硝酸盐氧同位素组成方法的改进
9
作者 王波 刘彪 王雪梅 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第1期88-94,共7页
硝酸盐氮、氧同位素组成(δ^(15)N、δ^(18)O)被广泛应用于识别水体中硝酸盐的来源及其生化转化过程.离子交换技术作为主要分析方法之一,被大量应用于测定硝酸盐的氮同位素组成,然而在测定氧同位素组成时,由于该方法的样品处理过程复杂... 硝酸盐氮、氧同位素组成(δ^(15)N、δ^(18)O)被广泛应用于识别水体中硝酸盐的来源及其生化转化过程.离子交换技术作为主要分析方法之一,被大量应用于测定硝酸盐的氮同位素组成,然而在测定氧同位素组成时,由于该方法的样品处理过程复杂繁琐、耗时长(3~5天)等缺点限制了它的广泛应用.通过对原技术路线进行改进:将定量的BaCl_(2)直接加入到野外采集的水样中,消除含氧阴离子(SO_(4)^(2-)和PO_(4)^(3-))对测定NO_(3)^(-)离子δ^(18)O的干扰,然后再通过阴离子交换树脂吸附富集、HCl洗脱NO_(3)^(-)、Ag_(2)O中和,得到用于测试δ^(18)O的AgNO_(3)样品.与原路线相比,改进后方法的优势在于:(1)样品处理步骤由原来的5步缩短到了3步;(2)样品处理时长由3~5天缩短至1~2天;(3)减少了昂贵的化学试剂的用量;(4)减少了同位素的分馏. 展开更多
关键词 氧同位素 硝酸盐 离子交换法
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微区原位碳氧同位素分析技术对碳酸盐岩成岩流体性质的约束——以塔里木盆地寒武系—奥陶系为例
10
作者 韩俊 尤东华 +2 位作者 钱一雄 董少峰 彭守涛 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期135-144,共10页
随着分析测试水平的提高,微区原位地球化学分析作为揭示复杂沉积—成岩过程的重要技术手段,越来越受到广泛重视。通过微区原位碳氧同位素分析,结合常规分样方法获取的碳氧同位素数据,对比讨论了同生期—埋藏期海水胶结作用、表生期大气... 随着分析测试水平的提高,微区原位地球化学分析作为揭示复杂沉积—成岩过程的重要技术手段,越来越受到广泛重视。通过微区原位碳氧同位素分析,结合常规分样方法获取的碳氧同位素数据,对比讨论了同生期—埋藏期海水胶结作用、表生期大气淡水的溶蚀—充填作用与多阶段白云石化流体交代—胶结充填作用。结果显示,微区原位取样碳氧同位素分析有利于揭示胶结物形成过程的多期、多阶段的流体性质演化。常规分样获取的此类胶结物碳氧同位素值可能是多期次产物的混合值。对于相对单一的产物,如碳酸盐岩基质组分、大气淡水成因方解石等,常规分样进行碳氧同位素分析基本可以满足研究需要。微区原位取样碳氧同位素分析提供了一种相对“低成本、高精度”的分析手段,对精确示踪碳酸盐岩成岩演化过程具有重要意义。 展开更多
关键词 碳氧同位素 海水胶结作用 大气淡水 白云石化 碳酸盐岩 塔里木盆地
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川中地区下寒武统沧浪铺组下段碳氧同位素特征及其地质意义 被引量：1
11
作者 马腾霄 和源 +9 位作者 朱利东 杨文光 曹志超 罗紫云 严威 周刚 龙虹宇 黄茂轩 陈曦 钱红杉 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期187-199,共13页
探讨川中地区早寒武世沧浪铺早期古海洋环境特征。对川中地区沧浪铺组钻井资料、镜下薄片以及65个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行了测试分析。剔除无效数据后,结果表明,沧浪铺早期δ13 C V-PBD值为-3.4‰~-0.4‰,平均值为-1.4‰;δ18 O... 探讨川中地区早寒武世沧浪铺早期古海洋环境特征。对川中地区沧浪铺组钻井资料、镜下薄片以及65个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行了测试分析。剔除无效数据后,结果表明,沧浪铺早期δ13 C V-PBD值为-3.4‰~-0.4‰,平均值为-1.4‰;δ18 O V-PBD值为-10.0‰~-5.9‰,平均值为-8.2‰。纵向上,碳同位素值整体呈负漂移,具有先升高后降低的趋势,且底部及中上部变化幅度较小,顶部波动范围大。古海洋环境分析结果显示川中地区沧浪铺组下段古海水平均盐度为33.6‰,古海水盐度在沧浪铺早期较低,晚期较高,与海平面波动明显有关,盐度指数和盐度低值可能由陆相淡水混入导致。古海水温度为11.6~29.6℃,平均为21.3℃。沧浪铺组下段沉积早期温度相对较高,晚期温度波动频繁,且有明显降低的趋势。 展开更多
关键词 四川盆地 沧浪铺组 碳氧同位素 古海洋环境
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基于氮氧同位素的南四湖硝酸盐来源解析 被引量：3
12
作者 凌郡鸿 张依章 +2 位作者 曹英杰 李旭 赵光磊 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3100-3106,共7页
选取南水北调东线受水湖南四湖为研究对象,运用δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-)同位素示踪技术和水化学分析方法,阐明了研究区水化学及不同形态氮分布特征,揭示了氮的转化过程,分析了硝酸盐来源,基于MixSIAR模型,对研究区水... 选取南水北调东线受水湖南四湖为研究对象,运用δ^(15)N-NO_(3)^(-)、δ^(18)O-NO_(3)^(-)同位素示踪技术和水化学分析方法,阐明了研究区水化学及不同形态氮分布特征,揭示了氮的转化过程,分析了硝酸盐来源,基于MixSIAR模型,对研究区水体中各硝酸盐来源贡献比例进行了定量识别.结果表明:南四湖无明显温跃层,水体呈碱性,水化学类型以SO_(4)^(2-)-Na^(+)型为主.下级湖中的氮以硝态氮为主,随着水体自净及沉积物吸附,浓度逐渐降低,入湖河流污染特征与湖水一致.研究区湖水硝酸盐形成过程以硝化作用为主,水体中的硝酸盐来源生活污水>土壤有机氮>合成化肥>大气沉降,基于MixSIAR源解析模型分析,贡献比例分别为51.3%、23.7%、16.4%、8.5%. 展开更多
关键词 氮氧同位素 硝酸盐 源解析 南四湖 MixSIAR
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湘西北地区岩溶地下水水化学与氘氧同位素特征分析 被引量：1
13
作者 廖驾 朱振华 +5 位作者 彭毅 韦珊瑚 罗朝晖 刘状 徐强强 谢亘 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期425-435,481,共12页
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... 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。 展开更多
关键词 岩溶地下水 水化学特征 氘氧同位素 湘西北地区
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岩溶缝洞充填物碳氧同位素特征及环境意义——以塔河油田奥陶系鹰山组为例
14
作者 董红琪 张庆玉 +5 位作者 梁嘉鹏 梁彬 李景瑞 淡永 聂国权 季少聪 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期863-874,共12页
塔河油田奥陶系鹰山组岩溶缝洞是该地区主要的碳酸盐岩储层,弄清岩溶缝洞充填物特征有利于寻找最优储集体,对该区石油地质研究具有重要意义。通过对塔河油田31口钻井岩心观察、描述和充填物类型统计,选取7口典型钻井奥陶系鹰山组岩溶缝... 塔河油田奥陶系鹰山组岩溶缝洞是该地区主要的碳酸盐岩储层,弄清岩溶缝洞充填物特征有利于寻找最优储集体,对该区石油地质研究具有重要意义。通过对塔河油田31口钻井岩心观察、描述和充填物类型统计,选取7口典型钻井奥陶系鹰山组岩溶缝洞充填物取样,并对充填物样品δ^(13)C和δ^(18)O进行测试分析。结果表明:(1)充填物碳氧同位素变化范围较大,δ^(13)C为0.75‰~−10.14‰,δ^(18)O为−5.94‰~−14.14‰。(2)奥陶系鹰山组岩溶缝洞充填物存在4中不同类型的形成环境:同生期或早期成岩岩溶环境、风化壳岩溶环境、埋藏岩溶环境、较晚期岩溶环境。该研究成果对古岩溶型油气储层研究及油气勘探具有重要意义。 展开更多
关键词 岩溶储层 缝洞充填物 碳氧同位素 鹰山组 塔河油田
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湘西奥陶系红色碳酸盐岩碳、氧同位素组成特征及古环境意义
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作者 吴亮君 王璞珺 +4 位作者 叶庆子 黄超 全洗强 韦昊星 李发源 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1245-1261,共17页
红色碳酸盐岩是华南奥陶系的一种具有紫红—砖红色调的代表性沉积岩,其中可能蕴含特殊的古环境信息。湖南湘西三百洞地区具有一条出露良好、厚层为主的红色碳酸盐岩剖面,主要发育于大湾组和牯牛潭组内,文章对该段地层采集了355件碳、氧... 红色碳酸盐岩是华南奥陶系的一种具有紫红—砖红色调的代表性沉积岩,其中可能蕴含特殊的古环境信息。湖南湘西三百洞地区具有一条出露良好、厚层为主的红色碳酸盐岩剖面,主要发育于大湾组和牯牛潭组内,文章对该段地层采集了355件碳、氧同位素和Mn、Sr元素分析样品,以及10件牙形刺化石样品进行研究。根据牙形刺样品约束,大湾组底界可能大致相当于弗洛阶顶界,大湾组和牯牛潭组界线在达瑞威尔阶中下部,牯牛潭组顶界大致相当于达瑞威尔阶顶界。据显微薄片鉴定、δ^(13)C-δ^(18)O相关性分析和Mn-Sr元素评估,推断样品受到成岩作用影响不大。355件同位素测试样品显示三百洞剖面的δ^(13)C和δ^(18)O均为低幅高频振荡,δ^(13)C在-0.38‰~1.67‰之间,δ^(18)O在-9.34‰~-7.21‰之间,其中可与全球对比的同位素事件有大坪阶底部碳同位素负漂事件(BDNICE)和达瑞威尔阶中部碳同位素漂移事件(MDICE),可以间接对比的有达瑞威尔阶下部碳同位素负漂事件(LDNICE),此外还有2次前人未命名的具有潜在对比价值的漂移。总体来看,冈瓦纳大陆北缘沿赤道由东向西具有δ^(13)C波动幅度逐渐增强的趋势,华南的波动幅度普遍偏小,可能由海水循环过程中不同块体的底层海水分层差异造成。另外基于δ^(13)C、δ^(18)O的古盐度计算,红色碳酸盐岩应属于盐度中等到较高的海相碳酸盐岩,并且剖面自下到上盐度增高,大湾组底部可能存在一次氧化事件。结合剖面岩石组成、颜色、古生物丰度以及区域古地理研究,认为红色碳酸盐岩可能是暂时性相对海平面下降叠加氧化事件的产物。 展开更多
关键词 稳定碳-氧同位素 成岩作用 达瑞威尔阶 大坪阶 湘西世界地质公园
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典型城市河流硝态氮污染来源的氮氧同位素解析
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作者 国秋艳 张秋英 +4 位作者 舒旺 柏杨巍 李兆 卫毅梅 刘丹妮 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1820-1828,共9页
城市河流硝态氮(NO_(3)^(-)N)污染已经成为快速城市化发展中备受关注的水环境问题。以西安市皂河为例,于2021年的5月(旱季)和9月(雨季)采集其河流水体、排口出水和污水处理厂进出水,测定水质参数,并利用氮氧稳定同位素和Iso Source模型... 城市河流硝态氮(NO_(3)^(-)N)污染已经成为快速城市化发展中备受关注的水环境问题。以西安市皂河为例,于2021年的5月(旱季)和9月(雨季)采集其河流水体、排口出水和污水处理厂进出水,测定水质参数,并利用氮氧稳定同位素和Iso Source模型解析NO_(3)^(-)N来源。结果表明:5月和9月皂河NO_(3)^(-)N的δ^(15)N分别为-26.43‰~32.29‰和-2.81‰~20.85‰,δ^(18)O分别为-23.42‰~53.02‰和-5.26‰~21.53‰;粪污是皂河NO_(3)^(-)N的主要来源,皂河不同污染源NO_(3)^(-)N来源的平均贡献率,河流水体为粪污>土壤中氮>化肥>大气沉降,排口出水为粪污>土壤中氮>化肥>大气沉降,污水处理厂进水为大气沉降>粪污>土壤中氮>化肥,污水处理厂出水为粪污>土壤中氮>化肥>大气沉降;土壤中氮和粪污合计对皂河流域NO_(3)^(-)N的贡献率大于70%。控制居民生活污水排放、加强管网建设、强化畜禽粪污管理以及加强土地施肥监督等,有利于减轻城市河流NO_(3)^(-)N污染。 展开更多
关键词 城市河流 硝态氮(NO3-N) 水化学 氮氧同位素 IsoSource模型
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基于稳定氧同位素的葡萄酒掺水鉴别方法研究
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作者 朱莉 李叶凤 +4 位作者 刘亚新 康天浩 谭丹 刘敦华 张昂 《酿酒科技》 2023年第2期102-106,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 葡萄酒 掺水 发酵 水平衡仪-稳定同位素质谱仪(EQ-IRMS) 稳定氧同位素(δ^(18)O)
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基于水化学与氮氧同位素的喀斯特山区水体硝酸盐来源示踪与估算——以平寨水库为例
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作者 王艳碧 周忠发 +4 位作者 孔杰 王翠 邹艳 张富强 李梨 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5365-5376,共12页
平寨水库地处喀斯特山区,是贵州省重要的灌溉和饮用水库之一,其水环境质量深刻影响着居民生产生活.以平寨水库为研究对象,采用水化学分析方法、氮氧双同位素技术结合稳定同位素混合模型(Bayesian mixing model,MixSIAR),定量识别研究区... 平寨水库地处喀斯特山区,是贵州省重要的灌溉和饮用水库之一,其水环境质量深刻影响着居民生产生活.以平寨水库为研究对象,采用水化学分析方法、氮氧双同位素技术结合稳定同位素混合模型(Bayesian mixing model,MixSIAR),定量识别研究区水体硝酸盐各污染源的贡献率.结果表明:河流及库区水体溶解无机氮主要以硝态氮形态存在,时间上表现为平水期>丰水期>枯水期,空间上呈现出各河流上游浓度差异较大,下游与库区浓度接近,坝前丰水期的硝酸盐浓度较高的特征;研究区水体硝酸盐的转化主要以硝化作用为主,枯水期和平水期其主要来源是生活污水与牲畜粪便和土壤有机氮,丰水期主要为化学肥料;各时期硝酸盐来源中,整体表现为库区的生活污水与牲畜粪便的贡献率高于河流,土壤有机氮与化学肥料的贡献率低于河流.从生活污水与牲畜粪便贡献率来看,其值在河流、库区枯水期分别为59.3%、70.8%,在河流、库区平水期分别为58.3%、72.6%,丰水期值较小.从土壤有机氮贡献率和化学肥料贡献率来看,丰水期贡献率均高于枯水期和平水期.河流、库区丰水期源自土壤有机氮的贡献率分别为35.1%、32.8%,源自化学肥料的贡献率分别为36.4%、30.7%.平寨水库水环境质量保护应重点加强各城镇与农村居民生活污水排放的管控,纳雍河流域要减少生活污水的排放,提高污水集中处理能力.此外,环境保护还要提升各流域农业活动污染的防治,合理处置各流域散户养殖畜禽粪便的排泄和堆放,避免污染物进入水体造成污染,为居民饮用水安全与生态保护提供保障. 展开更多
关键词 喀斯特山区 硝酸盐来源 水化学特征 氮氧同位素 MixSIAR模型 平寨水库
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湖相碳酸盐碳、氧同位素与团簇同位素的研究进展
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作者 李世恩 关平 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1052-1068,共17页
总结近年来传统碳、氧同位素及新兴团簇同位素在湖相碳酸盐中的研究进展,梳理湖相环境中碳酸盐同位素组成变化的影响因素及两种同位素方法在地质研究中的应用,探讨当前研究中存在的问题。湖相碳酸盐氧同位素组成受温度的影响较小,主要... 总结近年来传统碳、氧同位素及新兴团簇同位素在湖相碳酸盐中的研究进展,梳理湖相环境中碳酸盐同位素组成变化的影响因素及两种同位素方法在地质研究中的应用,探讨当前研究中存在的问题。湖相碳酸盐氧同位素组成受温度的影响较小,主要与湖盆水体的蒸发量和大气降水量有关,碳同位素组成则受湖水蒸发咸化作用以及湖泊有机质与无机质相互作用的共同控制;团簇同位素仅受温度单一因素的影响,是良好的碳酸盐温度计。指出湖相碳酸盐碳、氧同位素研究的两大方向:一是解决团簇同位素理论研究中存在的问题,尤其是埋藏改造过程中团簇同位素温度的重置机理;二是将传统的碳、氧同位素指标与新兴的团簇同位素指标相结合,进行多指标的地球化学综合分析,有效地避免二者在地质研究中的局限性。 展开更多
关键词 湖相碳酸盐 碳、氧同位素 团簇同位素
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氧同位素非质量分馏在CO_(2)相关研究中的进展
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作者 曹佳璐 牛振川 +4 位作者 梁单 冯雪 吕梦妮 王国卫 刘婉玉 《地球环境学报》 CSCD 2023年第6期714-724,共11页
氧同位素异常(Δ^(17)O)常用来衡量氧同位素非质量分馏的程度,也是目前研究大气CO_(2)相关问题的有力手段之一。本文综述大气CO_(2)氧同位素非质量分馏效应的研究进展。首先介绍氧同位素非质量分馏程度的表示方法(Δ^(17)O)和成因;其次... 氧同位素异常(Δ^(17)O)常用来衡量氧同位素非质量分馏的程度,也是目前研究大气CO_(2)相关问题的有力手段之一。本文综述大气CO_(2)氧同位素非质量分馏效应的研究进展。首先介绍氧同位素非质量分馏程度的表示方法(Δ^(17)O)和成因;其次概括CO_(2)中Δ^(17)O的测量方法,并对比质谱法和光谱法测量Δ^(17)O的优缺点;最后总结Δ^(17)O在估算平流层向对流层输入的CO_(2)通量、估算全球生产力和示踪CO_(2)不同来源方面的应用,并对Δ^(17)O在CO_(2)未来的研究方向提出展望。 展开更多
关键词 CO_(2) 氧同位素非质量分馏 Δ^(17)O 光谱法 示踪研究
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