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地下水同位素国际研讨会在京召开: 热度 3 htam 2013-11-11 20:01; 地下水动力学与补给研究中同位素与水化学数据处理分析与解释国际学术会议（以下简称“地下水同位素国际研讨会”）于 2013 年 11 月 4 日至 8 日在北京召开。此次会议是受国际原子能机构委托，我所和院工程地质力学重点实验室具体承办的国际组织区域性会议。来自亚太地区 14 个国家的代表和我国代表 60 余人参加了会议。　　大会开幕式由我所庞忠和研究员主持，国际原子能机构（ IAEA ）技术官员 M. Choudhry 博士，中国国家原子能机构（ CAEA ）项目官员刘汉思先生、我所所长助理郭敬辉研究员等先后致词。　　本次会议有 26 位代表作了大会报告，重点围绕地下水补给区与补给量的确定，地下水运动的动力学等主题。涉及大气降水同位素背景值，地表水径流分割，地下水地表水相互作用等相关内容。我所庞忠和研究员、黄天明副研究员、孔彦龙博士后、李捷博士生分别在报告中重点介绍了中国同位素文学及其在地下水补给与循环研究中的应用方面取得的新进展，重点评述了水汽判源与降水过程刻画、地表地下水相互作用、地下水入渗补给、古气候古水文等方面的应用，具体介绍了该课题组近年来在地下水同位素研究中取得的新成果。与会代表认为地下水补给与循环的研究对于地下水资源的可持续开发利用与保护具有重要意义。环境同位素在确定地下水起源、补给、运动、混合、定年等方面具有突出的优越性。一方面广泛地用于研究多种水文地质过程机理，另一方面，越来越多地用于标定地下水水流与溶质运移数值模型，为地下水资源管理提供支撑。希望今后加强相互交流合作。　　会议期间，亚太地区项目协调组召开了专门会议，重点交流与评估了在国际原子能机构水资源合作项目（ RAS7022 ）框架下各国取得的进展。包括中国在内的 14 个国家分别提交了国家报告，在评估进展的基础上制定了后两年的工作计划。国外代表们还考察了北京市地下水监测网回龙观代表性观测井等设施，以及建设中的通州区张家湾的地下水科学试验基地，包括北京市地面沉降观测场、地下水一井多层监测点、水盐运移试验场和三维弥散试验场等，增进了对北京市地下水工作的了解。会议日程时间地点：北京外国专家大厦二楼多功能厅 9:00-9:20 开幕式（主持人：庞忠和） 9:20-9:40 全体参会人员合影 11 月 4 日上午主持人：庞忠和、 Manzoor Choudhry 9:40-10:05 Manzoor Choudhry 国际原子能机构 Water Resources Program at the IAEA 10:05-10:30 庞忠和中科院地质与地球所 Groundwater Studies Using Isotopes and Other Environmental Tracers in China during 1992-2012: A Review 10:30-10:55 文冬光中国地质调查局 Applications of isotope technologies in hydrogeological survey of main basins in China ( 特邀报告 ) 10:55-11:15 茶歇 11:15-11:40 Suzanne Hollins Australian Nuclear Science and Technology Organisation Radiocarbon dating and the challenges in revealing the “age” of groundwater-an example from an evaporation-dominated system in arid Australia 11:40-12:05 陈宗宇中国地科院水环所 Sustainability of intensively exploited aquifer systems in the North China Plain-Insights from environmental tracers ( 特邀报告 ) 12:05-13:30 午餐 11 月 4 日下午主持人：陈宗宇、 Suzanne Hollins 13:30-13:55 Uwe Morgenstern GNS Science - New Zealand Time lag of the water in the Lake Rotorua catchment and delayed arrival of contaminants from past land use activities 13:55-14:20 马金珠兰州大学 Groundwater availability and renewal in the Northwest China ( 特邀报告 ) 14:20-14:45 Janchivdorj Lunten Mongolian Academy of Sciences Ground Water Resources, Gobi Desert in Mongolia and some results of isotope application for study 14:45-15:10 Wan Zakaria Tahir Malaysian Nuclear Agency Assessment of Groundwater Recharge Using Environmental Isotope and In-direct Conventional Approached Techniques in the North Kelantan River Basin, Malaysia 15:10-15:30 茶歇 11 月 4 日下午主持人： M. Azam Tasneem 、 Viraj Edirisinghe 15:30-15:55 苏小四吉林大学 Combined C and S isotope analysis of petroleum hydrocarbon biodegradation in a shallow contaminated aquifer ( 特邀报告 ) 15:55-16:20 Somashekar Rayasamudra Kalegowda Bangalore University (INDIA) Assessment of Source and origin of 222 Rn in the groundwater of south Karnataka using isotope Hydro-chemical technique 16:20-16:45 马致远长安大学 The evolution and indicating significance of strontium isotope in the geothermal water of basin type 16:45-17:10 蒋勇军西南大学 Use of environmental isotopic (Sr, S and C) to trace human impacts on karst groundwater contamination from Nanshan underground river system, SW China 18:00 晚宴 11 月 5 日上午主持人：马金珠 Somashekar Rayasamudra Kalegowda 8:30-8:55 Viraj Edirisinghe Atomic Energy Authority (SRI LANKA) Groundwater recharge study - Jaffna Peninsula - Sri Lanka: An assessment using stable isotope technique 8:55-9:20 黄天明中科院地质与地球所 Soil profile evolution following land-use change: Implications for groundwater quantity and quality 9:20-9:45 Paston Sidauruk National Nuclear Energy Agency (INDONESIA) Subsurface flow potential study in gunung kidul karst area using isotopes technique 9:45-10:10 Nasir Ahmed Bangladesh Atomic Energy Commision Using Isotope Techniques to Investigate Groundwater Dynamics and Recharge Condition for Sustainable Groundwater Resource Management in Surma basin, Sylhet, North Eastern of Bangladesh 10:10-10:30 茶歇 11 月 5 日上午主持人：叶淑君、 Uwe Morgenstern 10:30-10:55 M. Azam Tasneem Pakistan Atomic Energy Commission Applying isotopes to investigate groundwater dynamics and recharge rate: case studies from Pakistan 10:55-11:20 李捷中科院地质与地球所 Dynamics and recharge rates of groundwater in the East Junggar Basin, NW China based on 14 C and stable isotope measurements 11:20-11:45 Soledad Castaneda Philippine Nuclear Research Institute Application of isotope Techniques in Verifying Groundwater Recharge Processes in Bulacan Province, Philippines 11:45-12:05 Ji-Hun Ryu Korea Atomic Energy Research Institute A study of isotopes (δD and δ 18 O) in precipitation and groundwater in the KURT site to investigate groundwater recharge and flow 12:05-13:30 午餐 11 月 5 日下午主持人：苏小四、 Soledad Castaneda 13:30-13:55 Kiattipong Kamdee Thailand Institute of Nuclear Technology Application of isotope techniques in groundwater exploration and potential evaluation of Carbonate Aquifers in Saraburi and Lob Buri Provinces, Thailand 13:55-14:20 叶淑君南京大学 A modified global model for predicting the tritium distribution in precipitation, 1960–2005 ( 特邀报告 ) 14:20-14:45 孔彦龙中科院地质与地球所 Using deuterium excess to quantify recycled moisture fraction in precipitation of an arid region 14:45-15:10 张光辉北京普瑞亿科科技有限公司 The Novel Application of Laser Spectroscopy Technique for Stable Isotope Measurement 15:10-15:35 朱湘宁北京理加联合科技有限公司 Utilizing cavity ring-down spectroscopy for high-precision analysis of the triple oxygen isotopic composition of water and water vapor 15:35-15:55 茶歇 15:55-16:40 主题讨论（ Panel Discussion ）（主持人：庞忠和） 16:40-17:00 闭幕式 Topics of the Panel Discussion How are isotope techniques applied in groundwater recharge studies in the AP region? How are they suitable for different geographical and geological settings? How are they useful for different investigation purposes? What contributions can isotope techniques make to the study of groundwater dynamics ? How are they applied in groundwater dynamics studies in the AP region? What needs to be done in order to improve isotope data interpretation and use?; 个人分类: 科研笔记|7181 次阅读|5 个评论

有多少降水如何通过巨厚包气带补给黄土高原地下水?: 热度 2 htam 2013-10-18 11:42; 在干旱半干旱地区，由于降水量少，潜在蒸发量大，因此地下水补给是长期以来广泛争论的科学问题。另外，干旱区包气带通常较厚，由于巨厚包气带的缓冲作用，使得现今植被 - 土壤 - 大气的动态，很少与深部包气带或者更深的地下水相平衡，这种时间尺度可以从几十年到上万年。所以按照当前的地表平衡关系来评价整个地下水系统，则是一种误导。我国黄土高原包气带厚度可达 30-80 m ，是研究半干旱、巨厚包气带地区地下水补给与演化理想的场所。目前黄土高原地下水的补给颇具争议：（ 1 ）降水能否对地下水形成补给？（ 2 ）如果有降水补给，入渗补给周期又是多少？（ 3 ）降水入渗的方式是优先流还是活塞流？（ 4 ）包气带浅部水化学、同位素和地下水中为什么不平衡？我们采用氯、氧 -18 、氚等多种环境示踪剂，研究了黄土包气带水文过程及地下水补给，得出如下新认识：（ 1 ）地下水补给量：黄土高原属于草原环境，根系较浅，气温较低，植被生长与降水错峰。氯质量平衡法显示麦地降水补给量在 30-90 mm/a ，入渗系数为 6.3-18% 。降水入渗量比世界其他年均降水量相近的半干旱地区高 2-3 个数量级。黄土地下水补给受季风影响，同位素值较年加权平均值贫化，表明地下水补给主要发生在 7-9 月的雨季。（ 2 ）补给响应滞后：基于氯累积年龄和氚峰运移速率，得出黄土土壤水运移速率为 0.2-0.3m/a 。据此推算，降水需要 60-500 年才能到达地下水面。因此，浅部过程受巨厚包气带的缓冲作用，其效应不会立即影响到地下水，往往表现为同位素取值不一致。（ 3 ）水分运移形式：基于根系以下土壤水氯的分布、氯累积年龄和地下水中氚的研究，认为在黄土中水分运移以活塞流占主导。（ 4 ）人类活动效应：黄土包气带剖面的溶质分布显示，现代农业活动导致包气带浅部水分丧失，溶质、同位素富集。种植苜蓿、苹果和其他灌木可致降水入渗补给地下水的量显著减少。上述研究成果发表在 Hydrological Processes 上（ Huang T, Pang Z, Edmunds WM (2013) Soil profile evolution following land-use change: Implications for groundwater quantity and quality. Hydrological Processes 27: 1238-1252 ）。图 1 土壤氯对植被变化的响应图 2 降水补给地下水季节性特征; 个人分类: 科研笔记|9819 次阅读|3 个评论

[转载]水知道答案: cathysmurf 2013-5-13 11:01; 水知道答案 http://tieba.baidu.com/p/2320731362?fr=itb_feed_jing 以下列举水的怪异不合群之处若干 1 水的热容在35 °C为最小，此时无论升高或降低温度都会使得其热容增大，这和一般液体的热容随温度升高而变大是不同的； 2 水在4 °C密度最大，一般液体都是随温度升高而变小； 3 声音在水中的传播速率随温度升高而变大，但在74 °C达到一个峰值，之后开始下降； 4 水分子在高压下更容易扩散； 5 与其他液体恰恰相反，压力越高，水的黏度越低； 6 而所有关于黏度、沸点和熔点的性质，在重水身上都迥异于普通水，重水指的是氢原子被同位素氘或氚取代后得到的水。 7一般物质温度越低密度越小，水再结晶的时候密度尽然变大了。; 1 次阅读|0 个评论

这几天上的一个稳定同位素课程: 热度 3 liuhaitao123 2013-4-18 05:25; 挺全面，不过是走马观花，除了自己看了半年文献的叶片水中氧同位素，其他的差不多是听天书。今天分子间同位素的应用，马普所一个很年轻的女老师讲的，上午第一节快下课的时候，一个女生从前面进来，看我们正在上课，不好意思的又出去了，我还以为是来迟了。谁知道第二节竟然是她给我们讲，讲的还基本听不懂，涉及仪器的东西太多。下午一个老教授，目测有80岁了，所里以前退休的，以前的一个chair，据说现在还在发表论文，讲S同位素的应用，也是基本不懂。比较神奇的一个是昨天，讲同位素在食品来源鉴定。最后讲一个例子，在德国某地发现一新生婴儿尸体，轻度腐烂，无人认领，再无更多信息。经分析头发，指甲等的碳氢氧氮硫稳定同位素，最后鉴定婴儿是一个来自墨西哥的，在进入德国境内时已经怀孕8个月的女人生的。具体怎么鉴定的，不懂。基本原理是各个地方的人吃进的食物来源不同，如C3,C4,CAM植物，人的身体也会有不同的同位素信息。You are what you eat, isotopiclly. 讲座是上午三个老师讲，下午做实验，写报告。班上21个人，分成七个组，每组分一个指导老师，七天内做一个小实验，最后做presentation,写成科技论文形式的报告。前三天在德国，后四天在捷克。; 2200 次阅读|6 个评论

叶片水中的氧同位素稳定状态: 热度 1 liuhaitao123 2013-3-13 03:47; 以前一直没有搞明白isotopic steady state，半年前刚来的时候二导也给讲过一次，可惜那个时候从来没有接触过同位素生理，什么都不懂，一头雾水。今天又听老板讲了一次，图是老板画的，有些很难看的字是我写上去的，字丑人也好看不到哪里，伤心啊。气体交换时，叶片水氧同位素稳定状态要求水源中的氧同位素组成（ δ 18 O s )等于叶片水氧同位素组成（ δ 18 O L ),即： δ 18 O s = δ 18 O L。当叶片刚放入气室时， δ 18 O L 值保持恒定，气室中水蒸气的值也恒定。当有光照时， 18 O同位素发生分馏， δ 18 O L 叶片值开始升高，气室中水蒸汽的氧同位素值逐渐升高，当水蒸气的氧同位素组成达到或者接近原来叶片氧同位素组成时，达到isotopic steady state。到达稳定状态的时间和叶子中水的turnover time ，蒸腾速率有关。黄色部分为 water at the site of evaporation,液态水，空腔为气孔，蒸腾发生在此处，另外还有角质蒸腾。黄色部分的水会扩散回叶脉，与叶脉水产生对流，即：diffussion and advection。Craig-Gordon模型没有考虑扩散与对流，因此 δ 18 O L 模型值大于观测值。Farquhar考虑了水的有效运动路径（ P é clet effect）以及扩散和对流，建立了一个新模型， δ 18 O L 模型值接近观测值。另外还有 two-pool model, string-of-lake model,没看明白呢。看到一堆的符号就晕。貌似还是没有搞明白，求交流！ QQ群名: 同位素生理生态群 QQ群号码: 58945169 群介绍: 本群主要用来探讨稳定同位素在动植物生理生态以及其他方面的应用，欢迎各位同学以及老师的加入，共同发展，共同进步!; 2648 次阅读|2 个评论

[转载]研究称改变分子振动频率和模式能改变分子气味: crossludo 2013-3-12 12:35; 研究人员在纳米级上对分子振动做出改变，以确定分子振动与分子气味的关系据国外媒体报道，一项最新研究发现，分子的气味有分子振动模式所决定，而不是分子的结构。　　在实验中，研究人员在纳米级上对分子振动做出改变，以确定分子气味与之的关系。研究表明了改变分子的振动模式，就能改变分子的气味，而这也意味着人们的嗅觉能够感应到纳米级的分子振动。　　在实验中，研究人员用更重的氢同位素重氢来替换了麝香分子中的氢原子，使分子中的氢元素质量变为原来的两倍，从而改变了分子的振动模式，但分子结构并没有发生改变。　　很长一段时间以来，科学家认为分子的气味是由分子的结构所决定，这一理论在多数情况下看似正确，然而，以香水为例，在香水分子被制造出来之前，人们往往不能判断其气味，而必须在成千上万个结构相同的分子中来选择正确的气味，而这正表明分子结构决定分子气味的理论存在漏洞。　　研究发现，含有重氢的麝香分子与含有氢原子的麝香分子的气味并不一样，这证明了分子的气味是由分子的振动模式所决定，而不是分子的结构。; 个人分类: 生物物理|1700 次阅读|1 个评论

翻译二：环境对四季豆叶片稳定氧和氢同位素组成的影响及模型的: liuhaitao123 2013-3-12 06:14; Comparison of Modeled and Observed Environmental Influences on the Stable Oxygen and Hydrogen Isotope Composition of Leaf Water in Phaseolus vulgaris L. Flanagan LB , Comstock JP , Ehleringer JR . 环境对四季豆叶片稳定氧和氢同位素组成的影响及模型的比较摘要：本文我们描述了一个从Craig-Gordon模型得来的稳定同位素分馏过程的模型如何应用于叶片蒸腾。最初的模型修改后可以解释叶片边界层的湍流状态。在环境控制条件下研究影响叶片水同位素组成的影响因子。稳定状态下，叶片水同位素组成的观测值比茎中水同位素组成丰富,其富集程度受叶-空气蒸气压梯度和大气水蒸汽同位素组成的影响。蒸气压梯度越大，叶片水中重同位素浓度越大。蒸汽压梯度恒定，空气中水蒸汽重同位素组成低时，叶片水重同位素组成相对较低；空气中水重同位素组成高时，叶片水重同位素组成也相对丰富。然而，叶片水重同位素组成的观测值值总是低于模型预测值。叶片水同位素组成的观测值和预测值的不同的程度和叶片蒸腾速率有着强烈的线性关系。; 1403 次阅读|0 个评论

稳定同位素比例质谱仪（IRMS）的原理和应用: yak2012 2013-2-3 07:39; 稳定同位素比例质谱仪（ IRMS ）的原理和应用祁彪同位素质谱最初是伴随着核科学与核工业的发展而发展起来的，同位素质谱是同位素地质学发展的重要实验基础。当前我国同位素质谱技术已深入到矿床同位素地球化学、岩石年代学、有机稳定同位素地球化学、无机稳定同位素地球化学等各个方面，并在国家一系列重大攻关和研究课题中发挥重大作用，如金矿和石油天然气研究、水资源开发等。稳定同位素技术的出现加深了生态学家对生态系统过程的进一步了解，使生态学家可以探讨一些其它方法无法研究的问题。与其它技术相比，稳定同位素技术的优点在于使得这些生态和环境科学问题的研究能够定量化并且是在没有干扰（如没有放射性同位素的环境危害）的情况下进行。有些问题还只能通过利用稳定同位素技术来解决。现在，有许多农业研究机构和大学，已经开始使用高精度同位素质谱计从事合理用肥、果实营养、固氮分析、农药毒性、家畜气候对作物的影响以及食品质量控制等多方面的研究工作。与原子能和地质研究工作相比较，在农业和食品方面应用同位素方法从事科研和检测工作，正处于方兴未艾阶段，随着人类社会发展，对农业的要求越来越高，今后大力开展和普及用现代化方法研究农业增产、改善果实质量以及进行食品质量控制检测的工作前途无限广阔。一、有关同位素的基本概念 1、同位素（ Isotope ）由于原子核所含有的中子数不同，具有相同质子数的原子具有不同的质量，这些原子被称为同位素。例如，碳的 3 个主要同位素分别为 12 C 、 13 C 和 14 C ，它们都有 6 个质子和 6 个电子，但中子数则分别为 6 、 7 和 8 。 2、稳定同位素（ Stable isotope ）同位素可分为两大类：放射性同位素（ radioactive isotope ）和稳定同位素（ stable isotope ）。凡能自发地放出粒子并衰变为另一种同位素者为放射性同位素。无可测放射性的同位素是稳定同位素。其中一部分是放射性同位素衰变的最终稳定产物。例如 206 Pb 和 87 Sr 等。另一大部分是天然的稳定同位素，即自核合成以来就保持稳定的同位素，例如 12 C 和 13 C 、 18 O 和 16 O 等。与质子相比，含有太多或太少中子均会导致同位素的不稳定性，如 14 C 。这些不稳定的 “ 放射性同位素 ” 将会衰变成稳定同位素。 3、同位素丰度（ Isotope abundance ） ① 绝对丰度：指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的相对份额，常以该同位素与 1 H （取 1 H ＝ 10 12 ）或 28 Si （ 28 Si ＝ 10 6 ）的比值表示。这种丰度一般是由太阳光谱和陨石的实测结果给出元素组成，结合各元素的同位素组成计算的。 ② 相对丰度：指同一元素各同位素的相对含量。例如 12 C ＝ 98.892 ％， 13 C ＝ 1.108 ％。大多数元素由两种或两种以上同位素组成，少数元素为单同位素元素，例如 19 F ＝ 100 ％。 4、 R 值和δ值 ①一般定义同位素比值 R 为某一元素的重同位素原子丰度与轻同位素原子丰度之比 . 例如 D/H 、 13C /12C 、 34S/32S 等，由于轻元素在自然界中轻同位素的相对丰度很高，而重同位素的相对丰度都很低， R 值就很低且冗长繁琐不便于比较，故在实际工作中通常采用样品的δ值来表示样品的同位素成分。 ②样品（ sq ）的同位素比值 Rsq 与一标准物质（ st ）的同位素比值（ Rst ）比较，比较结果称为样品的δ值。其定义为： δ（ ‰ ） = （ Rsq/Rst － 1 ）× 1000 即样品的同位素比值相对于标准物质同位素比值的千分差。 5、同位素标准（ Isotope standard ） δ值的大小显然与所采用的标准有关，所以在作同位素分析时首先要选择合适的标准，不同的样品间的比较也必须采用同一标准才有意义。对同位素标准物质的一般要求是：（a）组成均一性质稳定；（b）数量较多，以便长期使用；（c）化学制备和同位素测量的手续简便；（d）大致为天然同位素比值变化范围的中值，便用于绝大多数样品的测定；（e）可以做为世界范围的零点。目前国际通用的同位素标准是由国际原子能委员会（ IAEA ）和美国国家标准和技术研究所（ NIST ）颁布的，其主要的分析标准和数据报道如下：（a）氢同位素：分析结果均以标准平均大洋水（ Standard Mean Ocean Water ，即 SMOW ）为标准报导，这是一个假象的标准，以它作为世界范围比较的基点，其 D/H SMOW = （ 155.76 ± 0.10 ）× 10 － 6 。事实上并不存在 SMOW 这样一种无知，它是根据 NBS － 1 定义的， NBS － 1 是由 NBS 分发的一个水样，它是用 Potome 河水制成的蒸馏水，相对于 SMOW ，其氢同位素比值为：δ D NBS － 1 ＝－ 47.6‰ 。后来 IAEA 分发了两个用作同位素标准的水样 V － SMOW 和 SLAP ，其氢同位素比值分别为 δ D VSMOW ＝ 0‰ 。 δ D SLAP ＝－ 428‰ 。（b）碳同位素：标准物质为美国南卡罗来纳州白垩纪皮狄组层位中的拟箭石化石（ Peedee Belemnite ，即 PDB ），其 13 C / 12 C = （ 11237.2 ± 90 ）× 10 － 6 ，定义其δ 13C ＝ 0‰ 。。（c）氧同位素：大部分氧同位素分析结果均以 SMOW 标准报导，它是根据水样 NBS － 1 定义的， 18 O/ 16 O SMOW ＝（ 2005.2 ± 0.43 ）× 10 － 6 ， 17 O/ 16 O SMOW ＝（ 373 ± 15 ）× 10 － 6 ；而在碳酸盐样品氧同位素分析中则经常采用 PDB 标准，其 18 O/ 16 O ＝ 2067.1×10 － 6 ，它与 SMOW 标准之间存在转换关系。相对于 SMOW ， NBS － 1 的样同位素比值为：δ 18 ONBS － 1 ＝－ 7.94‰ 。两个 IAEA 标准水样 VSMOW 和 SLAP 的氧同位素比值分别为： δ 18 OVSMOW ＝ 0‰ 。 δ 18 OSLAP ＝－ 55.50‰ 。（d）硫同位素：标准物质选用 Canyon Diablo 铁陨石中的陨硫铁 (Troilite) ，简称 CDT 。 34 S/ 32 S CDT ＝ 0.0450045 ± 93 ，定义 CDT 的δ 34 S ＝ 0‰ 。。（e）氮同位素：选空气中氮气为标准。 15 N/ 14 N ＝（ 3.676.5 ± 8.1 ）× 10 － 6 ，定义其δ 15 N ＝ 0‰ 。。（f）硅同位素：硅同位素组成常以 30Si/28Si 比值表示，标准是石英砂 NBS － 28 ，定义其δ 30 Si ＝ 0‰ 。（g）硼同位素：采用 SRM951 硼酸做为标准， NBS 推荐的 11 B/ 10 B 比值为 4.04362 ± 0.00137 ，定义其δ 11 B ＝ 0‰ 。二、稳定同位素比例质谱仪（ IRMS ）工作原理简介质谱是按照原子（分子）质量的顺序排列的图谱。利用光谱法、核感应法或微波吸收法都可以构成试验装置，进行质谱研究；而历史上把基于电磁学原理设计而成的仪器叫做质谱仪（ mass spectrometer 或 mass spectrograph ）。因此种仪器中采用的质量分析器只能对带电粒子起分离作用，所以，要求将被研究的原子（分子）转变成离子，而仪器所获得的信息则是离子的质量 m 与电荷 e 之比 m/e 。近百年来，人们利用质谱仪进行了原子量测定、同位素分离与分析、有机物结构分析和其它科学实验，形成质谱法（ mass spetromettry 或 mass spetroscopy ），其在现代分离、分析研究领域中占有重要地位。质谱仪器的主要特点有：① 擅长同位素分析；② 可以进行多种形态样品（气体、液体、固体、常温、高温、常量、微量……）分析；③ 可以同时（或顺序）检测多种成分；④ 可以连续（或间歇）进样、连续分析；⑤ 可以提供丰富的结构信息；⑥ 可以进行快速分析与实时检测；⑦ 即可进行定性分析，也可定量分析；⑧ 样品用量少，灵敏度很高；⑨ 测量准确度与精密度较高；⑩ 仪器结构复杂，造价较高。同位素比例质谱仪是利用离子光学和电磁原理，按照质荷比（ m/e ）进行分离从而测定同位素质量和相对含量的科学实验仪器。 1、 IRMS 的基本测量过程在稳定同位素分析中均以气体形式进行质谱分析，因此常有气体质谱仪之称。同位素质谱分析仪的测量过程可归纳为以下步骤： ① 将被分析的样品以气体形式送入离子源； ② 把被分析的元素转变为电荷为 e 的阳离子，应用纵电场将离子束准直成为一定能量的平行离子束； ③ 利用电、磁分析器将离子束分解为不同 m/e 比值的组分； ④ 记录并测定离子束每一组分的强度； ⑤ 应用计算机程序将离子束强度转化为同位素丰度； ⑥ 将待测样品与工作标准相比较，得到相对于国际标准的同位素比值。 2、 IRMS 的基本原理：同位素比例质谱仪的原理是首先将样品转化成气体（如 CO 2 ， N 2 ， SO 2 或 H 2 ），在离子源中将气体分子离子化（从每个分子中剥离一个电子，导致每个分子带有一个正电荷），接着将离子化气体打入飞行管中。飞行管是弯曲的，磁铁置于其上方，带电分子依质量不同而分离，含有重同位素的分子弯曲程度小于含轻同位素的分子。在飞行管的末端有一个法拉第收集器，用以测量经过磁体分离之后，具有特定质量的离子束强度。由于它是把样品转化成气体才能测定，所以又叫气体同位素比例质谱仪。以 CO 2 为例，需要有三个法拉第收集器来收集质量分别为 44 、 45 和 46 的离子束。不同质量离子同时收集，从而可以精确测定不同质量离子之间的比率。带电粒子在磁场中运动时发生偏转，偏转程度与粒子的质荷比 m/e 成反比。带电离子携带电荷 e' ，通过电场时获得能量 e'V ，它应与该离子冬动能相等： 1/2 m ' v' 2 ＝ e' V （ 1 ）式中 m' 和 v' 分别为粒子的质量和速度， e' 为粒子电荷， V 为电压。带电粒子沿垂直磁力线方向进入磁场时，受到洛仑兹力作用，此力垂直于磁场方向和运动方向，力的大小为： F=e ' VB/ c （ 2 ）式中 B 为磁场强度， c 为光速。合并（ 1 ）和（ 2 ）式，得到： F ＝（ 3 ）显然， F 为粒子质量的函数，确切来说是荷质比的函数。据此，带电粒子在磁场中运动时因洛仑兹力而偏转，导致不同质量同位素的分离，重同位素偏转半径大，轻同位素偏转半径小。实际测定中，不是直接测定同位素的绝对含量，因为这一点很难做到；而是测定两种同位素的比值，例如 18 O/ 16 O 或 34 S/ 32 S 等。用作稳定同位素分析的质谱仪是将样品和标准的同位素比值作对比进行测量。 3、 IRMS 的基本结构同位素比例质谱仪与其它质谱仪一样，其结构主要可分为进样系统、离子源、质量分析器和检测器四部分，此外还有电气系统和真空系统支持。（a）进样系统：即把待测气体导入质谱仪的系统。它要求导入样品但不破坏离子源和分析室的真空。为避免扩散引起的同位素分馏，要求在进样系统中形成粘滞性气体流，即气体的分子平均自由路径小于储样器和气流管道的直径，因此气体分之间能够彼此频繁碰撞，分子间相互作用，形成一个整体。。（b）离子源：在离子源中，待测样品的气体分子发生电离，加速并聚焦成束。针对某种元素，往往可以采用不止一种离子源测定同位素丰度。对离子源的要求是电离效率高，单色性好。（c）质量分析器：接收来自质量分析器的具有不同荷质比的离子分开。主体为一扇形磁铁。要求其分离大，聚焦效果好。（d）离子检测器：接收来自质量分析器的具有不同荷质比俄离子束，并加以放大和记录。由离子接收器和放大测量装置组成。离子通过磁场后，待分析离子束通过特别的狭缝后，重新聚焦落到接收器上并收集起来。接收器一般为法拉第筒。现代质谱仪都有两个或多个接收器以便同时接收不同质量数的离子束，交替车辆样品和标准的同位素比值并将两者加以比较，可以得到高的测量精度。对检测部分的要求是灵敏度高，信号不畸变。 4、 IRMS 的主要部件 Finnigan MAT DeltaplusXP 同位素比例质谱仪是一种用于精密测定 13 C 、 15 N 、 18 O 和 34 S 同位素比值的中型质谱仪。该 IRMS 系统部件主要由系统主机、四个外设、两个接口和一个工作站组成。 ① 主机即质谱仪，由离子源、质量分析器、检测器、电气系统以及真空系统组成。 ② 四个外设包括：燃烧型元素分析仪（ flash EA1112 ）、高温裂接元素分析仪（ TC/EA ）、气相色谱仪（ GC ）和预浓缩装置（ PreCon ）。 ③ 两个接口：连接元素分析仪的连续流接口（即 Conflo Ⅲ）和连接气相色谱仪的带燃烧、裂接的接口（ GCC ）。 ④ 一个工作站：一台运行控制程序 ISODAT NT 的奔腾计算机。三、 IRMS 分析技术的应用随着同位素质谱测试技术的改进，大大拓宽了稳定同位素的研究领域。除了人们所熟知的 “ 稳定同位素地球化学 ” 已形成一门独立的学科外，稳定同位素技术还应用于农业、医学和环境科学研究领域。通过同位素分析，可以得知农作物施肥的最佳配方比和时间；诊疗病症；了解物品组成成分与来源；推断古气候及环境条件特征总结它的应用主要分为两个方面： ①各种物质同位素δ值存在着天然的差异。 ②稳定同位素示踪方法同位素质谱测试技术应用的几个实例： 1、同位素比例质谱法鉴别海洛因来源当前，毒品来源推断技术已成为国际上的研究热点之一。化合物的稳定同位素比值被称为该化合物的 “ 同位素签字 ” ，它能反映化合物的来源信息。海洛因是由吗啡经二乙酰化得到，海洛因的 13 C 同位素比值能反映海洛因的合成和来源信息，但由于乙酰基对 13 C 的贡献，不能完全反映吗啡来源地信息。因此，为研究海洛因的来源地，应排除乙酰基的影响，即把海洛因水解为吗啡，再测定吗啡的 13 C 同位素比值来推断其原产地。 2、生态系统中污染物的监测与环境保护在不同环境条件下，稳定同位素的组成会有一定的差异。譬如不同来源的含氮物质可以具有不同的氮同位素组成，因此氮同位素是一种很好的污染物指示剂。目前，化肥的使用非常普遍，土壤中的氮肥及其它的含氮有机物随着水土的流失而流进江河湖海，因此δ 15 N 值可以作为水域环境污染程度指标。 3、食品质量控制方面的应用根据植物 C3 和 C4 循环产物的 δ 13 C 值得不同，碳同位素技术在食品质量控制方面可以发挥特别的作用，能够解决常规分析技术解决不了的问题。例如，常规归分析技术无法分别甜菜糖和蔗糖，但甜菜是 C3 植物，δ 13 C 约为－ 25.5 ‰ ，蔗糖是 C4 植物， δ 13 C 约为－ 11.5 ‰ ，应用碳同位素技术则可以轻而易举地加以区分。同样枫树是 C3 植物， δ 13 C ＝－ 22.4 ‰ ～－ 25.5 ‰ ，所以在枫树糖浆中若掺入蔗糖，用 δ 13 C 分析即可检出。同样的方法可以鉴别蜂蜜（主要来自 C3 植物）中掺入的蔗糖，或是区别天然香料（δ 13 C 约为－ 20 ‰ ）和合成香料（δ 13 C ＝－ 27 ‰ ）等。谷物发酵形成酒精的过程中碳同位素分馏不超过千分之几，所以也可用来鉴别酒类。应用碳同位素技术甚至可以坚定喂蛋鸡的饲料，用麦子喂养鸡的蛋其 δ 13 C ＝－ 23.7 ‰ ，玉米喂养鸡的蛋其 δ 13 C ＝－ 11.0 ‰ ，混合饲料喂养鸡时的蛋其 δ 13 C 介于其间。同样的原理还可以应用于考古，由于有机残余物的δ 13 C 可追溯古代文明的食品状况。把碳和氧同位素综合应用，还可对于不同食品的混合作出更精细的判断。; 个人分类: 稳定同位素技术|26287 次阅读|0 个评论

放射性同位素标记化合物介绍（二）: dongmo010 2012-12-14 12:27; 中草药是祖国医药的瑰宝，是中华民族五千年文明史的结晶。中草药有效成分的研究是促进中草药现代化的必由之路。放射性同位素标记在中草药有效成分的研究中有着广泛的用武之地。中草药的有效成分一般来说结构都比较复杂，用定位合成的方法进行放射性同位素的标记都很困难。因此，这里介绍的是放射性同位素标记的一种常用但现在一值处于创新的标记方法----同位素交换法---氚标记化合物的制备。放射性同位素交换标记法是应用氢同位素中氕与氚在催化剂存在下，采用不同的温度、酸度及反应时间达到交换的目的。氕与氚同属氢的同位素，化学性质基本相同，不影响标记后药物的药代性质。经过近四十多年的标记技术的发展，现在的催化剂的种类很多，有针对性某一类化合物结构的催化剂，特别的适合我们的中草药有效成分的放射性标记。标记的比活度也可以高达Ci/mM，完全满足药代研究的需要。我们中科院上海应用物理研究所放射性同位素标记实验平台已利用各种的催化剂及反应条件完成了多个中草药有效成分的氚标记研究，达到了非常满意的实验效果。; 6512 次阅读|0 个评论

石头记下旅游(附图): Elephantd 2012-10-6 11:22; 旅游，总会给人很多享受、感受和记忆。铭记那美好经历，少不了买些纪念品，摄影、照相。我铭记旅游享受的一个做法，是在旅途中最动容的地方，随手捡起一块不难看的石头，在现场与石头合影。带回家，清理干净，写明捡石头的时间、地点。开始，有点不可思议，石头多了，才发现那样的不得了。因为，纪念品可以到处买到，自己的摄影、照相哪有网上的专业。唯石头，是我的！如果用同位素分析，还真的表明“到那一游”的真实，自己人生的真实！五大连池的火山石(2005.9) Grand Canyon的沉积岩(2012 9) 开心时刻 Grand Canyon(2012 9); 2463 次阅读|0 个评论

建了一个同位素生理生态群，有做这么方面的可以加入啊: liuhaitao123 2012-9-21 17:33; QQ群名: 同位素生理生态群 QQ群号码: 58945169 群介绍: 本群主要用来探讨同位素在动植物生理生态以及其他方面的应用，欢迎各位同学以及老师的加入，共同发展，共同进步!; 个人分类: 生活点滴|1797 次阅读|0 个评论

同位素地球化学国家重点实验室 Ar-Ar 年代学实验室发展简史: 热度 1 huaning 2012-9-15 09:04; 同位素地球化学国家重点实验室 40 Ar / 39 Ar 年代学实验室发展简史戴橦谟朱炳泉邱华宁 1. 北京时期 K−Ar 法 1956 年我国发布“十年科学技术发展规划纲要” , 地质绝对年龄测定 ( 其后通称为定年 ) 被列入纲要中属全国填补空白的发展规划项目 . 中国科学院着手人才培养和技术运作 . 1959 年－ 1960 年 , 实验室与院物理所、北京玻璃厂协作研制成功高真空、性能良好的油脂玻璃活塞和麦克劳压力计 , 建立了国内第一个 K−Ar 体积法地质年龄测定实验室 . 经两年的野外科考、采样、实验室样品测定 , 于 1963 年发表了“内蒙和南岭地区某些伟晶岩和花岗岩的钾 − 氩法绝对年龄测定”成果数据 , 填补了国内同位素年代学年龄数据空白 . 代表性论著 . 2. 贵阳时期 1967 － 1968 年 , 为解决国家重点科考项目珠穆朗玛峰顶峰样品年龄测定任务 , 须测定微量样品的精确年龄 , 实验室与原子能研究所联合建立协作小组 , 在国内创建了“ 氩的慢中子活化分析法 ” , 分析精度和灵敏度达到当时国际领先水平 , 成功地用于珠穆朗玛峰顶峰样品年龄测定 . 同时通过长达一年的 37 Ar 半衰期测定 , 将半衰期从 34.1 天修正到 35.3 天 , 得到国际原子能委员会的认可 ( 见同位素表 ). 此法在当时国际同行与快中子活化同列开展创建 . 代表性论著 . 1965−1978 年 , 为取代常规体积法用样量大等许多缺点 , 着手建立 38 Ar 同位素稀释法 :1) 与原子能研究所协作 , 先后用氯化钠、三氯化铁为辐射靶物 , 在国内成功获得 38 Ar 产物 , 纯度由 82 ％提高到 98 ％以上 , 打破了当时资本主义国家对我国的禁运 , 制备了 38 Ar 稀释剂满足国内同行需要； 2) 在国内首先建立无油阀门 ( 镓－铟、金属 ) 超高真空系统 , 自制 Ti 蒸发泵纯化器 , 降低大气氩本底； 3) 在国内首先建立了质谱计与超高真空系统联机装置 , 开展第三纪－第四纪年龄样品、吉林球粒陨石 38 Ar 暴露年龄研究、安龙球粒陨石宇宙射线暴露年龄测定 . 代表性论著 . 40 Ar/ 39 Ar 法 MM-1200 质谱计 (1980) 1980 年率先从英国引进先进的 Micromass 1200 稀有气体质谱计 .1981−1982 年先后与原子能研究所 401 原子反应堆、清华大学游泳池式反应堆、夹江反应堆、 902 所反应堆开展岩石矿物快中子照射合作 , 获得各个反应堆的样品照射参数和有关 Ar 干扰同位素校正因子 , 进行快中子活化法 40 Ar/ 39 Ar 年龄测定 , 建立国内第一家 40 Ar/ 39 Ar 定年实验室 . 开展了地质热历史 − 岩体隆升史的研究 , 测定了不同构造环境下形成的长石、云母和角闪石的矿物封闭温度 . 代表性论著 . 1985−1990 年 , 为开展稀有气体同位素地球化学研究 , 建立一套油气、煤成气高真空纯化系统 , 进行煤成气年龄的探讨研究 . 代表性论著 . 流体包裹体 40 Ar/ 39 Ar 年代学研究 1985 年 , 研制全金属超高真空提取流体包裹体系统 , 建立流体包裹体 40 Ar/ 39 Ar 定年技术 , 此项研究与国外几乎同步开展 , 但在我实验室首先取得成功 , 随后广泛应用于热液矿床成矿年龄测定 , 迄今已先后测定了石英（燧石、硅质岩）、闪锌矿、锡石和黑钨矿等脉石矿物和矿石矿物的流体包裹体年龄，开辟了热液矿床定年新技术，实现了矿石矿物直接定年。 3. 广州时期 1991−1996 年 , 与广州师范大学物理系协作研制 YAG 连续激光器与 MM1200 质谱计联机 , 进行连续激光 40 Ar/ 39 Ar 单颗粒矿物年龄测定 , 为完成多项国家课题提供了重要数据。 2004 年 , 开展低温矿物沸石的 40 Ar/ 39 Ar 定年 , 在国际上首次成功测定了浊沸石和片沸石的年龄和封闭温度 , 确定了滇东北重要的热液成矿事件 . GVI-5400 质谱计 (2004) 2004 年引进 GVI-5400 稀有气体质谱计 , 配备 CO 2 红外激光器 ( 用于加热熔融 ) 和 UP-213 紫外激光器 ( 用于微区剥蚀 ). 2000−2010 年 , 与荷兰自由大学 J. R. Wijbrans 和 F. M. Brouwer 博士合作 , 改进了提取流体包裹体装置 , 能对几十毫克样品进行流体包裹体 40 Ar/ 39 Ar 定年。开展中央造山带超高压变质榴辉岩 40 Ar/ 39 Ar 年代学研究 , 获得大别山榴辉岩超高压变质作用和退变质作用年龄信息 . 2005 年开展硫化物流体包裹体 40 Ar/ 39 Ar 定年研究 , 成功测定了闪锌矿原生、次生包裹体年龄 , 获得高精度年龄数据 , 实现矿石矿物直接定年 . 2005 年研制成功超高真空红外激光窗口，开展激光加热 40 Ar/ 39 Ar 定年。激光显微探针 40 Ar/ 39 Ar 定年技术 2007 年 , 利用 UP-213 紫外激光器 , 开展激光显微探针 40 Ar/ 39 Ar 定年 , 成功测定南大别山朱家冲退变质榴辉岩 ( 榴闪岩 ) 50 μm 宽之角闪石反应边的形成年龄 . 油气成藏 40 Ar/ 39 Ar 年代学研究 2007−2009 年 , 与中海石油深圳分公司和大庆油田勘探开发研究院合作 , 开展油气成藏 40 Ar/ 39 Ar 年代学研究 . 取得重要突破 : (1) 攻克了有机杂质气体纯化技术难关； (2) 首次把流体包裹体 40 Ar/ 39 Ar 定年技术引入天然气成藏年龄测定 , 获得松辽盆地深层天然气藏高精度的成藏年龄 , 这是油气成藏年代学研究方法的关键性转折 .(3) 伊利石激光阶段加热 40 Ar/ 39 Ar 定年获得合理的珠江口盆地油气成藏年龄 . 代表性论著 . 2010 年 , 开展赣南钨矿、湘南柿竹园多金属矿床 40 Ar/ 39 Ar 定年 , 成功测定锡石和黑钨矿的流体包裹体形成年龄, 此项研究正在进行中 . 代表性论著：李璞、戴橦谟、邱纯一、王联魁、王俊文 . 内蒙和南岭地区某些伟晶岩和花岗岩的钾 − 氩法绝对年龄测定 . 地质科学 , 1963, (11): 1−9. 中国科学院贵阳地球化学研究所、原子能研究所协作小组 . 氩的中子活化分析用于测定矿物岩石的钾 − 氩年龄 . 地球化学 , 1973, (1): 51−58. 中国科学院贵阳地球化学研究所、原子能研究所协作小组 . 氩同位素稀释测定钾 − 氩年龄 . 全国同位素地质会议文集第一集 , 北京地质出版社 , 1979, 1−8. 中国科学院贵阳地球化学研究所 K-Ar 年龄实验室 . 吉林球粒陨石 K-Ar 年龄与 Ar 38 暴露年龄研究 . 地球化学 . 1978, (3): 197−201. 中国科学院贵阳地球化学研究所同位素地质研究室 , 安龙球粒陨石研究—— K 40 -Ar 40 年龄和宇宙射线暴露年龄测定 . 地球化学 . 1973, (4): 272−275. 戴橦谟 , 洪阿实 . 40 Ar/ 39 Ar 计时及西藏南部喜马拉雅期几个黑云母年龄的测定 . 地球化学 . 1982, (1): 48−55. 戴橦谟 , 朱炳泉 , 张玉泉 , 蒲志平 , 张前锋 , 洪阿实 . 从花岗岩长石的 40 Ar/ 39 Ar 年龄谱分析探讨印度 − 巽他 − 欧亚板块碰撞与热动力作用历史 . 地球化学 , 1986, (2): 97−107. 含煤盆地中稀有气体同位素组成特征 . 见 : 傅家谟、刘德汉、盛国英主编 . 煤成气地球化学 . 1990. 天然气运移和围岩对气藏中稀有气体组成 . 见 : 傅家谟、刘德汉主编 . 天然气运移、储集及封盖条件 . 1992, 科学出版社 Qiu HN, Dai TM. 40 Ar/ 39 Ar technique for dating the fluid Inclusions of quartz from a hydrothermal deposit. 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[转载]北大医学博士王月丹质疑用中国儿童转基因大米同位素标记实验: 热度 2 蒋高明 2012-9-2 18:03; 我对在我国儿童中进行的转基因大米同位素标记试验研究表示遗憾——呼吁给我国儿童食品安全与健康的生活原文出处： http://immunohealth.blog.sohu.com/235729601.html A style="MARGIN-RIGHT: 10px" href="javascript:void(0);" entryTitle="我对在我国儿童中进行的转基因大米同位素标记试验研究表示遗憾——呼吁给我国儿童食品安全与健康的生活" data-shareType="31" data-title="#{@entryTitle}" data-url="http://immunohealth.blog.sohu.com/235729601.html" data-abstracts="#{#main-content@innerText 标签：转基因大米同位素标记儿童 2012-08-31 22:29 据新华网北京8月30日讯（ http://news.sohu.com/20120831/n352036201.shtml ）记者郄建荣国际环保组织绿色和平30日向媒体表示，近日，美国一科研机构发布了其对24名中国湖南省儿童进行转基因大米人体试验的结果。对此，绿色和平表示强烈谴责。据绿色和平介绍，该项研究旨在检验美国先正达公司研制的转基因“黄金大米”对补充人体维生素A的作用。这项研究共选取了72名6到8岁的健康儿童，受试儿童全部是湖南省衡阳市一所小学的学生。研究者令其中24名儿童在21天的时间里每日午餐进食60克黄金大米，并对其体内维生素A含量进行检测。绿色和平认为，用中国儿童作为转基因大米的实验对象是极其不负责任的行为，希望中国政府审核该研究的合法性，并对受到影响的儿童提供医疗和法律援助。这个报道确实很让我震惊，因为一直关注转基因大米等转基因主粮问题，而且我国有关部门一向严格控制血液等人体样本的出口，就是一滴尿，没有有关部门的批准也是出不了境的，美国的科研机构怎么可能在我国随意做这样的研究呢？于是，我很好奇地找来了这个转基因大米的儿童试验研究的论文（ Tang G, Hu Y, Yin SA, Wang Y, Dallal GE, Grusak MA, Russell RM. β-Carotene in Golden Rice is as good as β-carotene in oil at providing vitamin A to children. Am J Clin Nutr . 2012 Sep;96(3):658-64. Epub 2012 Aug 1. ），看了之后，更加让我吃惊。首先，先不谈转基因大米本身是否安全（这个甚至可以在后面再说），这个试验中居然是使用氢元素的同位素——氘（D)作为标记，然后把同位素标记的转基因大米给儿童吃，我怀疑这个试验的对象是否真的都被告知了试验的潜在危险性吗？为了进行这个研究，所有儿童吃的转基因大米和菠菜都是用重水（D20）浇灌的。有的人可能会说，氘是一种氢元素的稳定同位素，没有放射性，很安全。但是，氘虽然化学性质与氢相似，可以相互取代，在体内也可以形成取代氢原子，而使体内的水变为重水。重水在外观上和普通水相似，只是密度略大，为1.1079克/立方厘米，冰点略高，为3.82℃，沸点为101.42℃。参与化学反应的速率比普通水缓慢，甚至不能被电解。重水主要用于核反应堆中作减速剂，它可以减小中子的速率，使之符合发生裂变过程的需要。重水也是研究化学和生理变化中使用过的材料。浓而纯的重水不能维持动植物的生命，其致死浓度为 60% ～ 80% 。由于重水分子量大，运动速度慢，所以在高山上的冰雪中，特别是在南极的冰雪中重水含量微乎其微，水(氧化氢)的密度最小，是地球上最轻的水。重水在自然界中分布较少，在普通水中约含重水0.015%。重水虽然在尖端技术上是宝贵的资源，但对人却是有害的．人是不能饮用重水的，微生物、鱼类在纯重水或含重水较多(超过80%)的水中，只要数小时就会死亡．相反，含重水特别少的轻水，如雪水，却能刺激生物生长(来自百度， http://baike.baidu.com/view/19884.htm )。因此，我们的有些高端人士也有饮用冰川水的习惯。但为了进行转基因大米的试验，直接将重水浇灌的有同位素标记的转基因大米给儿童吃，而且长达35天，每天中午均吃，这样的研究确实应该向试验对象说明全面的潜在危害，特别是重水的危害。对于生长期的儿童更应该考虑重水可能对儿童生长的影响。毕竟，儿童不是核反应堆，是不应该使用核减速剂的（这当然是个玩笑，但确实应该引起大家的关注，我们不能为了科研成果，而牺牲儿童的安全和健康）。其次，说的转基因大米，虽然，这次研究使用的大米不是我一直关注的转BT基因大米，而是将维生素A前体基因转入到大米胚乳里的黄金米。但在我国，转基因研究是有严格规定的，而且按常规，应该先进行动物研究，然后再进行成年人研究，再进行儿童的研究。而本研究使用的转基因大米，在美国只有有限的小规模成年人研究，既没有美国儿童研究结果，也没有我国成年人研究结果，就冒然使用我国儿童作为研究对象，这是很让人吃惊的。仅从免疫学角度讲，就应该在儿童食用前，先对他们进行一下，转基因过敏原的筛查，以保证研究的安全性。最后，我对这个研究只能表示遗憾，是因为在看到了原文以后，我发现，这篇文章并不是如绿色和平组织所说的，是由美国的一家科研机构所完成的。事实是，在这篇文章的注解里，清楚的写明，该文章是由美国波士顿 Tufts大学、中国湖南省疾控中心、中国国家食品安全和营养研究所和中国浙江医学科学院以及另外两家美国机构，不过，在文章的第二条注解中，特别说明，这篇文章观点、结果、结论和建议，都不代表美国农业部的观点，也不代表美国政府赞同这些观点。而我国参加的单位都是官方机构，并没有声明不支持这个文章，由此可见，我国官方机构可能是支持在儿童中进行同位素标记的转基因大米食用试验，这可能是我国的官方立场（因为我们并没有像美国政府一样否认自己赞同这样做）。所以，我只能表示遗憾，否则，我会表示气愤和坚决的反对。还有就是，这个试验研究本身，并不是违法的，因为其得到了我国浙江省医学科学院伦理委员会的批准，是合法的研究，所以，没有人，包括绿色和平组织在内，都无法追究研究者的法律责任，因为研究者进行的研究是合法的。我在此，也对我国的个别伦理委员会批准这样的研究表示遗憾，希望它们今后能恪尽职守，真正履行自己的伦理审查义务，而不是只收收钱而不管是否够伦理。此外，我也对那些坚持让自己的孩子在35天之中，一直服用被同位素标记的转基因大米和菠菜的家长，表示遗憾，对他们使孩子出于潜在的危险中的行为表示不解。从该文章看，这些儿童所在的家庭都是中等收入的当地农村居住的打工者，这些人对孩子的照顾可能还是并不是那么精心。不过，在文章中，研究者也承认，在最初的112个实验儿童对象中，最终只有72人参与了实验，有接近40%的儿童没有参加，这表明，在我国有些家长还是具备一定的知识与保护意识的，是值得肯定的。总之，我个人认为，这个转基因大米实验是过于鲁莽的，而且没有经过我国成年人的实验就直接在儿童中进行，是不明智的，同时，使用同位素标记进行长期的儿童实验，其潜在的安全风险也很可能没有充分地向参加儿童及其家长披露（希望不是这样）。不过，这个试验研究并没有得到什么特别令人振奋的结果。同时，我认为，这个研究的研究者，尤其是美方的研究者是按照有关规定进行的，而且美国政府也强调这篇文章并不表示赞同这个研究的结果和责任，因此，是不能追究研究者责任的，科研工作者的合法权利应该得到保障。但我对批准这项研究的伦理委员会表示遗憾，也对我国不否认赞同这个研究的观点表示遗憾。转基因大米的安全还是具有不确定性的，不可以冒然使用儿童作为研究对象，而且对于生长期的儿童，如果不是特别必要，也应该尽量不用重水或者其他同位素进行生物标记研究。如果，真的需要进行同位素标记研究，应该向儿童和家长充分披露有关的信息和潜在的危害。我呼吁，给我国儿童一个食品安全和健康的环境，他们是祖国的未来，我们的明天。北京大学免疫学系王月丹博士于学院路38号; 个人分类: 环保呐喊|2779 次阅读|2 个评论

月表基地建设: 热度 1 chenzhao 2012-6-20 13:09; 1. 有人基地最重要的生命维持物资：水的获取，必须尽可能就地取材。但是，令人遗憾的是：月球正面已经被人类勘探的一些区域，几乎滴水不存，比人类已知的任何沙漠都更缺水。已知月球水库在南极，并不那么容易获取。唯一可行的方法是从月岩中提取氧气，然后与携带来的氢（重量要比氧小7倍）化合成水。 2. 电子器件月夜生存的问题：昂贵的同位素电池是必须的吗？或者可以有其它办法熬过漫长寒冷的月夜？ 3. 除了太阳能之外，月球表面能提供一些什么样的资源？重力，氧气，金属，（参见月岩制氧，氢还原钛铁矿制氧），外层建筑材料（水泥），食品（种植作物之后）。 4.必须仰赖地球供给的物资各种材料，设备，氢，核热飞船的核燃料，有机物生长所用的土壤。 5.廉价的交通方式：主要是发展两种交通工具： 1.近月轨道核热飞船：采用单级、核热动力火箭发动机，月球表面制取的气体作为喷射工质，可重复使用。 2.地-月拖船，该拖船采用高比冲的离子火箭发动机（RTG或太阳能电力），在地球轨道补充燃料，可重复使用。地球-月球货运：从空间站出发，拖船将货物舱运载到LLO（近月轨道），由近月轨道核热飞船接回月表。月球-地球货运：近月轨道核热飞船将货物舱送往拖船，拖船（花费50~80天时间巡航），在泊入地球轨道后与近地轨道空间站对接。然后由可重复使用的天地往返运输工具运载返回地球。在货运过程中，只有月表~LLO是有人操作的。; 3089 次阅读|0 个评论

[转载]干旱区大气降水的同位素演化机理: 热度 2 htam 2012-4-17 15:57; 大气降水是水循环的输入项，是地下水资源的主要补给来源。降水同位素演化机理是同位素水文学的核心科学问题之一。降水同位素的高程、温度、纬度等效应的应用十分广泛，如依据温度效应可以恢复古温度；依据高程效应可以恢复古高程；依据纬度和高程效应可以确定地下水的补给区等。精确的同位素温度及高程梯度的建立，取决于对控制降水同位素演化的各种过程的准确而完整的监测与分析。以往的研究虽然指出了同位素效应的不确定性，但并没有涉及其内在的机理问题。干旱区因本地蒸发强烈，水分内循环对同位素演化的影响十分明显。然而，关于降水过程中同位素的演化缺乏研究。新疆是世界三大极端干旱区之一，位于其境内的天山更有 “中亚水塔”之誉，水循环与水资源研究的地位十分突出，是开展此类研究的理想区域。中科院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室庞忠和课题组对我国西北地区大气降水的同位素进行了监测研究，特别是在天山一号冰川附近的高山站（海拔3545m）和后峡站（海拔2100m）开展了为期一个水文年以上的降水、雪坑高密度观测与取样，分析了水同位素组成。同时，对全球大气降水同位素监测网（GNIP）中我国的乌鲁木齐、银川和张掖等站点的长期观测资料进行了分析计算。主要研究成果如下：首次系统地开展了降水同位素氘盈余研究, 揭示了同位素温度效应及温度梯度的新规律，并基于降水形成的三个过程分析给出了其形成机理。基于我国西北干旱区降水同位素氘盈余的对比研究，提出干旱区氘盈余的反高程效应。 1、水同位素温度效应：因温度区间而异。零度以下的降雪温度正相关效应显著；零度以上的降雨，温度效应不显著。其机理是：影响同位素演化的本地降水过程主要有三个，即绝热膨胀、水汽再循环与云下蒸发。其中，以绝热膨胀为主要过程的降水具备明显的温度效应；受水汽再循环与云下蒸发共同影响的降水，无温度效应；受云下蒸发影响强烈的样品，氘盈余值明显降低，稳定同位素有所富集，但其温度效应也不显著。 2、水同位素温度梯度：降雨与降雪之间相差20%。同位素古温度计的可靠性依赖于同位素温度梯度的准确性。本研究发现，在后峡站，降雨δ18O温度梯度为0.64，而降雪δ18O温度梯度为0.52，相差达20%；高山站有相似结果。因此，在恢复古温度时，直接采用对于液态与固态降水不加区分的δ18O温度梯度可能导致错误结果。这一结果有助于促进古气候研究。 3、氘盈余的反高程效应：与湿润区相反，氘盈余随高程增加而降低。在湿润区，氘盈余随着海拔的升高而升高。原因是随着海拔增加，云下蒸发过程越来越微弱。本研究表明，在干旱区，呈现相反的变化趋势，氘盈余随着海拔的升高而降低。原因是，在低海拔地区，水汽再循环的影响强于云下蒸发，使氘盈余有所升高。随着高程增加，水汽再循环的作用越来越弱，导致降水同位素的氘盈余逐渐降低。这一现象与湿润地区相反,称为降水同位素氘盈余的反高程效应。上述结果为大气降水水汽来源的示踪、内循环水汽的定量评价、古温度及古高程的恢复提供了理论依据，为同位素水文学原理在干旱区水资源管理中的应用创造了更有利的条件。该研究成果近期发表在国际权威的水文气象学杂志 Tellus 上（Pang et al., Processes affecting isotopes in precipitation of an arid region, Tellus , 2011, 63B, 352-359, doi: 10.1111/j.1600-0889.2011.00532.x.）原文链接图1：降水监测点位置图 (左上角为全球降水网我国站点，右下角为文中用到的我国西北地区的站点) 图2：天山降水同位素d18O、氘盈余与气温关系; 个人分类: 科研笔记|4259 次阅读|3 个评论

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