近期，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合齊魯工業(yè)大學(xué)等單位采用氣相色譜-中紅外同位素光譜聯(lián)用技術(shù)，在水中苯系物的單體碳同位素組成分析方面取得了突破。研究成果近期發(fā)表在Journal of Analytical Atomic Spectrometry(JAAS) 雜志。

單體穩(wěn)定同位素分析技術(shù)(C-CSIA)是一種高分辨率、高靈敏度的同位素分析技術(shù)，目前其應(yīng)用范圍主要集中在有機(jī)污染物的溯源、生物轉(zhuǎn)化以及降解機(jī)理研究等領(lǐng)域。碳是常用的穩(wěn)定同位素，單體穩(wěn)定碳同位素分析在示蹤溫室氣體與環(huán)境有機(jī)污染物來源和過程中有著非常重要的作用。

目前，單體穩(wěn)定同位素分析技術(shù)所用儀器是氣相色譜-同位素比值質(zhì)譜 (GC-C-IRMS及GC-TC-IRMS)，其中GC-TC-IRMS 主要用于測定氫元素的同位素組成，而GC-C-IRMS主要用于測定單體中碳元素的同位素組成。此外，目前已開發(fā)成功的其他CSIA儀器方法還有液相色譜-同位素比值質(zhì)譜 (LC-IRMS)及直接引進(jìn)-氣相色譜-同位素比值質(zhì)譜 (DI-GC-IRMS)等。

近年來，光譜同位素分析技術(shù)進(jìn)步較快，具有高效、便攜、可現(xiàn)場布控、分析成本低等特點(diǎn)，特別適合現(xiàn)場實(shí)時測量溫室氣體和二氧化碳地質(zhì)封存場地逸散氣體的同位素指紋。但是將其應(yīng)用于C-CSIA還有一定難點(diǎn)——銜接混合樣品的高效色譜分離和光譜同位素的同步分析。光譜同位素分析技術(shù)此前主要用于甲烷、乙烷、丙烷等小分子氣體的碳同位素分析，對于不同環(huán)境介質(zhì)樣品中混合化合物的分析則缺少系統(tǒng)驗(yàn)證，也沒有進(jìn)行過方法優(yōu)化。

為解決這一問題，將光譜同位素分析應(yīng)用于C-CSIA，研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)用氣相色譜和中紅外光譜，通過調(diào)節(jié)、優(yōu)化氣路設(shè)計(jì)以及光譜參數(shù)，采用固相微萃取(SPME)和預(yù)熱頂空兩種進(jìn)樣方式，實(shí)現(xiàn)了微克每升濃度級別水溶液樣品中的苯、甲苯、乙苯、三甲基苯等物質(zhì)的色譜分離與單體δ¹³C高精度分析。

該研究聚焦水中揮發(fā)性有機(jī)污染物的C-CSIA分析測試需求，研發(fā)的方法穩(wěn)定性強(qiáng)、精度高、并以氮?dú)鉃檩d氣降低了污染物C-CSIA的分析成本，更利于污染場地現(xiàn)場布控和現(xiàn)場測試。

(資料圖片僅供參考)

資料來源：廣州地球化學(xué)研究所

關(guān)鍵詞： 同位素分析 氣相色譜 碳同位素分析