氮循环同位素

信息概要

氮循环同位素检测是环境科学、农业生态和地球化学研究中的重要手段，通过分析氮同位素（δ¹⁵N）的组成，可追溯氮素来源、评估污染贡献及研究生态系统的氮循环过程。

检测的重要性在于：δ¹⁵N值能区分自然与人为氮源（如化肥、污水），量化生物固氮作用，监测水体或土壤的氮污染程度，并为可持续农业和生态修复提供数据支持。

检测项目

• δ¹⁵N值测定
• 总氮含量
• 铵态氮（NH₄⁺）同位素组成
• 硝态氮（NO₃^-）同位素组成
• 亚硝态氮（NO₂^-）同位素组成
• 溶解性有机氮（DON）δ¹⁵N
• 颗粒态氮（PN）同位素特征
• 气态氮（N₂O、NH₃）δ¹⁵N
• 氨基酸氮同位素分馏
• 土壤氮矿化速率同位素标记
• 植物组织δ¹⁵N
• 动物组织δ¹⁵N
• 微生物生物量氮δ¹⁵N
• 沉积物氮同位素组成
• 降水（雨水/雪）中氮同位素
• 废水排放源δ¹⁵N指纹
• 肥料δ¹⁵N特征值
• 食物链氮同位素传递比率
• 地下水硝酸盐污染溯源
• 海洋氮循环过程同位素示踪

检测范围

• 土壤及沉积物
• 淡水与海水
• 植物叶片与根系
• 动物肌肉与排泄物
• 微生物培养样本
• 大气沉降物
• 工业废水
• 农业径流
• 有机肥料
• 化学合成肥料
• 食品与农产品
• 生物组织化石
• 污水处理厂污泥
• 地下水
• 雨水与雪样
• 海洋浮游生物
• 堆肥产品
• 饲料添加剂
• 工业废气
• 实验室培养液

检测方法

• 元素分析仪-同位素比值质谱（EA-IRMS）：高精度测定固体样品δ¹⁵N
• 连续流动同位素比值质谱（CF-IRMS）：适用于液态硝态/铵态氮分析
• 气相色谱-同位素比值质谱（GC-IRMS）：气态氮化合物同位素检测
• 扩散法预处理：分离水体中铵态氮
• 镉还原法：将硝态氮转化为N₂O后测定
• 离子交换色谱：分离不同形态氮化合物
• 酶解法：特异性降解有机氮为铵盐
• 真空蒸馏法：提取水样中溶解性氮
• 固相萃取（SPE）：富集痕量氮组分
• 稳定同位素探针（SIP）：追踪微生物氮转化
• 激光光谱法：现场快速δ¹⁵N筛查
• 凯氏定氮法：总氮含量测定
• 硝化抑制剂法：区分硝化作用贡献
• 同位素稀释法：量化氮转化速率
• 纳米二次离子质谱（NanoSIMS）：微区氮同位素成像

检测仪器

• 同位素比值质谱仪（IRMS）
• 元素分析仪（EA）
• 气相色谱仪（GC）
• 连续流动分析仪（CFA）
• 离子色谱仪（IC）
• 激光吸收光谱仪
• 凯氏定氮仪
• 真空蒸馏系统
• 固相萃取装置
• 纳米二次离子质谱仪
• 超高速离心机
• 酶标仪
• 微波消解仪
• 冷冻干燥机
• 自动进样器