土壤氮同位素比值分析

信息概要

土壤氮同位素比值分析是一种通过测定土壤中氮元素同位素（¹⁵N/¹⁴N）的比例来评估土壤氮循环、污染来源及生态过程的技术。该分析广泛应用于农业、环境科学、生态学研究等领域，帮助揭示氮素的迁移转化规律，为土壤健康评估、污染治理和可持续农业提供科学依据。

检测土壤氮同位素比值的重要性在于：

1. 识别氮污染来源，区分自然与人为输入；

2. 评估土壤氮素利用效率，优化施肥策略；

3. 研究生态系统氮循环过程，揭示微生物活动机制；

4. 为环境政策制定和生态修复提供数据支持。

检测项目

• 全氮含量
• 铵态氮（NH₄⁺-N）同位素比值
• 硝态氮（NO₃^--N）同位素比值
• 有机氮同位素比值
• 可溶性有机氮（DON）δ¹⁵N
• 颗粒有机氮（PON）δ¹⁵N
• 微生物生物量氮δ¹⁵N
• 土壤氮矿化速率
• 硝化作用强度
• 反硝化作用贡献率
• 氮同位素分馏系数
• 氮滞留时间
• 氮素来源贡献比例
• 肥料氮利用率
• 大气沉降氮δ¹⁵N
• 植物吸收氮同位素特征
• 土壤-植物系统氮转移效率
• 氮同位素空间变异性
• 历史氮输入记录
• 氮循环关键过程速率

检测范围

• 农田土壤
• 森林土壤
• 草地土壤
• 湿地土壤
• 荒漠土壤
• 冻土
• 矿区修复土壤
• 城市绿化土壤
• 有机栽培土壤
• 盐碱化土壤
• 酸性土壤
• 碱性土壤
• 水稻土
• 旱作土
• 温室栽培土
• 堆肥产物
• 污泥改良土壤
• 污染场地土壤
• 历史遗址土壤
• 极端环境土壤

检测方法

• 元素分析仪-同位素比值质谱联用法（EA-IRMS）：高精度测定总氮δ¹⁵N
• 连续流动同位素比值质谱法（CF-IRMS）：用于液态样品快速分析
• 扩散法分离铵态氮：结合IRMS测定NH₄⁺δ¹⁵N
• 反硝化细菌法：将NO₃^-转化为N₂O后检测
• 锌粉还原法：硝态氮转化为铵盐后测定
• 凯氏定氮-同位素联用法：传统氮含量与同位素同步分析
• 气相色谱-同位素比值质谱（GC-IRMS）：特定含氮化合物分析
• 激光光谱法：现场快速δ¹⁵N筛查
• 离子交换色谱分离：不同形态氮组分分离
• 稳定同位素探针技术（SIP）：追踪氮转化过程
• 同位素稀释法：量化氮转化速率
• 微扩散培养法：研究氮矿化过程
• 硝化抑制剂法：区分硝化贡献
• 同位素混合模型：解析多来源贡献
• 纳米二次离子质谱（NanoSIMS）：微区同位素成像

检测仪器

• 同位素比值质谱仪（IRMS）
• 元素分析仪
• 连续流动分析仪
• 气相色谱仪
• 液相色谱仪
• 凯氏定氮仪
• 紫外分光光度计
• 离子色谱仪
• 激光吸收光谱仪
• 纳米二次离子质谱仪
• 离心机
• 冷冻干燥机
• 微波消解仪
• 自动进样器
• 超纯水系统