单体分子放射性碳同位素分析在海洋科学及环境科学研究中的应用.pdfVIP

第36卷第4期海洋学报vo1．36，ND．4

2014年4月ACTAOCEANOLOGICASINICAADril2014

赵美训，于蒙，张海龙，等．单体分子放射性碳同位素分析在海洋科学及环境科学研究中的应用[J]．海洋学报，2014，36(4)：1～

10，doi：10．3969／j．issn．0253—4193．201404．006

ZhaoMeixun，YuMeng，ZhangHailong，eta1．Applicationsofc0mpound_specificradiocarbonanalysisinoceanographyandenvironmen—

talscienceEJ]．AetaOceanologicaSinica(inChinese)，2014，36(4)：1—1O，d0i：10．3969／j．issn．0253—4193．2014．04．006

单体分子放射性碳同位素分析在海洋科学

及环境科学研究中的应用

赵美训，于蒙，张海龙，陶舒琴h

(1．中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室，山东青岛266100；2．中国海洋大学海洋有机地球

化学研究所，山东青岛266100)

摘要：单体分子放射性碳同位素分析(CSRA)是近十几年来发展起来的一项新兴的分析手段，将所需

的单体分子(生物标志物)从复杂的环境样品基质中分离并富集，再进行加速质谱仪(AMS)的放射性

碳(HC)测定。这种分子水平的放射性碳同位素测定技术能够揭示出总有机质同位素组成的异质性，

为解释有机碳的来源、迁移和转化等提供了新型的手段。在海洋科学研究中，单体分子放射性碳同位

素分析已应用于计算碳在全球各储库的逗留时间并揭示和定量估算化石源有机碳的输入、指示沉积

物的搬运过程、示踪微生物的代谢途径、改进沉积物年代学等；在环境科学研究中，单体分子放射性碳

同位素分析可用于有毒物质(如多环芳烃)的源解析，示踪有机污染环境中微生物的代谢途径等。伴

随着单体分子分离技术的改进及AMS灵敏度的提高，CSRA技术的应用会更加广泛。

关键词：单体分子放射性碳同位素分析；¨C；生物标志物；海洋科学；环境科学

中图分类号：O615．4文献标志码：A文章编号：0253—4193(2014)04-0001一10

富集足够量的生物标志物进行AMS-¨C测定。为了

1引言

解决上述问题，Eglinton等[2发展了制备毛细管气相

随着加速质谱仪(AcceleratorMassSpectrome—色谱(PreparativeCapillaryGasChromatography，

try，AMS)的发展及应用，天然放射性碳(HC)作为一PCGC)技术，通过多次进样分离富集并测定了海洋沉

种重要的测年手段及示踪元素已经被广泛应用于考积物中生物标志物的¨C含量[3]，开创了单体分子放

古学、地质学、海洋科学、环境科学等研究领域。在海射性碳同位素分析(Compound-SpecificRadiocarbon

洋科学研究中，¨C常被用于沉积有机质的测年及其Analysis，CSRA)在海洋沉积物中的应用。单体分子

沉积速率的推算_l1]。总有机质(TotalOrganicCar—放射性碳同位素分析技术主要分两步，首先将样品中

bon，TOC)的HC易测定，但其组成和来源复杂导致所需的单体分子分离并富集到微克级，再利用AMS测

TOC的HC测定结果不易解析，其¨C年龄并不能反定其Hc含量。这种分子水平的放射性碳同位素分析

映沉积形成的真实年龄[2]。生物标志物来源明确、手段开始被广泛用来揭示有机碳的来源L4]、解释有机

示踪性强，但一般气相色谱的柱容量有限，不能分离