气体同位素

p　　8月22日，由中国科学院西北生态环境资源研究院(简称“西北研究院”)、中国科学院青年创新促进会等单位主办，西北研究院油气资源研究中心、兰州资源环境科学大型仪器区域中心等单位承办的“第一届全国气体同位素技术与地球科学应用研讨会”在甘肃兰州召开。西北研究院院长王涛致词。/pp　　此次会议以气体同位素技术与地球科学发展为主题，共吸引了来自包括中国、美国、日本、英国等国家和地区170多家单位的600余名代表参会。并特别邀请到中科院院士欧阳自远、戴金星、王铁冠、赖远明等数十位知名专家参会。会议内容涉及天体化学、油气地质学、冰冻圈科学、生态学、环境科学、全球变化研究、农业科学及稳定同位素分析技术新方法等学科领域。会议规模大、规格高、跨学科领域广。/pp　　中国月球探测工程首席科学家，被誉为“嫦娥之父”的欧阳自远回顾了世界各国探索月球的历程，重点介绍了中国在月球探测、空间探测和太阳系探测方面的思路及进展。大量珍贵的图片资料为揭开月球、太阳系的神秘面纱提供了重要的科学依据。欧阳自远提到，“搞探月工程、搞航天事业，我们国家要靠自己自力更生，也只能自力更生，我们有能力凭借自己的力量搞好中国的探月工程”。/pp　　世界著名同位素地质研究专家、国际纯粹与应用化学联合会同位素丰度与原子量委员会主席丁悌平作了“气体同位素与地球科学的发展”的发言。他指出，气体同位素的技术是自然科学院领域研究中强有力的工具，在解决地球各大圈层物质的形成、演化和迁移过程等重大科学问题中发挥了重要作用。/pp　　中国质谱学会秘书长谢孟峡作了“跨学科交流与气体同位素科学研究的未来”的报告。他强调，实验室是科技创新活动的重要场所，是进行高水平研究及培养科技人才的重要基地 而跨领域的学术交流是科技创新活动的一个重要动力源，是学术不断创新的阶梯。他指出，气体同位素研究有关的跨学科领域交流内在潜力是不可估量的。/pp　　为更好地加强国内气体同位素实验室间的交流合作，更多地为科研提供技术支撑，本次会议期间将正式开始筹备建立“全国气体同位素实验室联盟”。西北研究院院长王涛表示，西北研究院将对筹建的“全国气体同位素实验室联盟”给予大力支持。/pp　　“全国气体同位素实验室联盟”的成立，将有助于全面提升我国气体同位素实验室的科技创新支撑能力，促进我国气体同位素实验技术跨越进入世界先进行列，促进科研和实验技术人员的紧密融合，为不断开拓学科前沿领域，并取得重要科研成果和突破做出贡献。该联盟将突破传统观念的束缚，探索新的改革之路和发展模式。/pp　　本届研讨会为期三天。期间，将举办多个分论坛。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/85c69fdf-2f35-4e8f-b9cb-d79283832c02.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "会议现场/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/b7225e4d-433e-4802-82be-d7f240cf0749.jpg" title="2.jpg"//pp style="text-align: center "欧阳自远作报告/p

近日，石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验研究人员应用自主开发的微痕量气体组分同位素分析新技术，对鄂尔多斯盆地的富烃类气藏、云南腾冲的温泉气、济阳坳陷地区二氧化碳气藏中的气体进行氢同位素分析，收到让地球化学研究人员满意的分析效果。历经40多年发展的无锡石油地质研究所实验研究中心在稳定同位素分析领域方面有着深厚的技术积累，逐步形成具有特色的同位素分析技术系列，得到国内外同行认可。面对油气勘探研究需要和目前同位素分析技术难题，在上级的支持下，这个所不断更新实验技术装备，引进3台不同型号的稳定同位素质谱仪，包括与其相配套的水平衡装置、预浓缩装置、气相色谱仪等先进设备。 　　同时，这个所着力加强技术创新和新技术的开发应用，坚持将传统技术方法与创新分析技术相结合，在原有稳定同位素分析技术的基础上，通过将稳定同位素质谱仪与其相配套的设备互相联接，成功开发了新同位素分析技术。　　燃烧/高温裂解元素分析仪与稳定同位素质谱仪(Delta V)联机使用碳—氮、氢—氧同位素连续测定技术，可进行批量样品分析，具有样品量小、检测速度快、准确度高的特点，能满足沉积有机质碳、氢、氧、氮4种元素同位素组成的分析要求。使用燃烧装置能够实现一次进样同时检出样品中碳、氮同位素组成的目标，而使用裂解装置可同时在线测定其氢、氧同位素组成，还可用于水中氢氧同位素分析。　　预浓缩装置与稳定同位素质谱仪(MAT253)联用测定微痕量气体组分的同位素分析技术，能满足低浓度甲烷气样品的碳氢同位素分析，同时利用天然气中各个组分在低温下被特定填料吸附的物理性能差异，对天然气中微痕量氢气的富集与分离，有效消除天然气中微痕量氢气同位素分析的技术瓶颈，为幔源流体中氢的地球化学研究提供有力技术支撑。　　据悉，稳定同位素分析新技术的开发与应用，为石油天然气地质研究提供了丰富的地球化学信息，在油气成因类型判识、油气源对比、运移示踪和成藏机理研究等方面发挥着独特作用，深受课题科研攻关人员和油气田生产单位的欢迎。

引言我国的碳达峰碳中和是国际上排放规模最大、排放降速最快、转型任务最重、投入成本最高的复杂系统工程。为贯彻2021年全国生态环境保护工作会议精神，生态环境部编制了《碳监测评估试点工作方案》（环办监测函〔2021〕435号），推进碳监测评估体系建设，为落实减污降碳总要求作出积极贡献。方案选取上海、杭州太原等16个城市，试点开展大气中主要温室气体浓度监测，探索自上而下的碳排放量反演方法，形成技术指南，构建温室气体监测量值溯源体系。并试点开展盐沼、红树林、海草床和海藻养殖海洋碳汇监测，构建典型海岸带生态系统和海藻养殖碳汇监测技术体系。检测项目包括：高精度CO2、高精度CH4、高精度气象参数，碳同位素(13CO2)和碳同位素(14CO2)等。 Cercon CryoFlex- HS2022 IRMS:高效准确的温室气体同位素检测系统二氧化碳（CO₂）、氧化亚氮（N₂O）、甲烷（CH₄）是大气中主要的温室气体。产生温室气体的因素复杂多样，且排放主体难以确定。与过去更注重末端降碳减排相比，如今越来越多的城市开始将功课前移，对温室气体的“精准溯源”成为治理的第一步，实现精细化排查。英国Sercon公司开发的CryoFlex-HS2022 IRMS系统为温室气体的同位素检测提供了全面的解决方案。图1 CryoFlex-HS2022 IRMS系统左侧为CryoFlex-CryoGas系统，包含 GC柱、CO/CO2 化学捕集器及开放式杜瓦瓶液氮系统；右侧为HS2022稳定同位素比质谱其中CryoFlex是一款多功能痕量气体净化富集装置，基于冷冻富集聚焦及色谱分离原理，并借助化学捕集和热解/燃烧技术，对温室气体（CO2、CH4、N2O）以及CO、N2、NO等多种气体进行富集净化，并与HS2022稳定同位素比质谱联机，用于测定C、H、O、N等多元素的稳定同位素比值。图2 CryoFlex系统原理结构示意δ13C-CH4 测定：样品经CO/CO2化学捕集，通过低温回路T1（-196℃），去除可冷凝气体后进入热解炉将CH4燃烧生成的CO2冷凝保留在T2中，升温使CO2蒸发转移到T3，并从T3 转移到色谱柱中进行痕量气体分离。最后通过 HS2022-IRMS测定δ13C-CH4。性能测试结果图3测试表明HS2022-IRMS系统可精确测量100 mL空气样品中的δ13C-CH4和δ2H-CH4值，可达理想的识别精度（分别为0.3‰和3.0‰）。图 3 δ13C-CH4 (A)和δ2H-CH4(B), 100 and 0.8 nmol CH4天然样品中CH4同位素比值变化极大，而HS2022- IRMS系统较宽的动态范围，可将样品记忆效应的影响降至最低。图4显示HS2022-IRMS系统系统用于测定δ13C-CH4和δ2H-CH4，结果均在允许误差范围内，且未观察到明显的样品残留。 图4 同位素残留试验Sercon CryoFlex- HS2022 IRMS稳定同位素比质谱系统的优势：l HS2022稳定同位素比质谱采用全不锈钢和金属垫圈结构的质谱飞行管，确保高真空度，最小化本底；l 离子源采用高稳定性、长寿命镀钍灯丝；l 真正的差动泵真空系统，真空度低至1×10-9mbar，确保离子传输效率；l 离子源配备额外真空泵，保证离子化效率，减少副反应；l 卓越的灵敏度及联机精度；l CryoFlex痕量气体富集净化系统采用一体化设计，集转化炉和冷阱与一体，无需额外管路连接，可轻松完成痕量气体的净化富集；l CryoFlex可配置1500℃高温的裂解炉，用于CH4中H的转化；l 自动进样器可适配 6 /12/30/60/125/ 250 mL等多种规格的样品瓶；l CryoFlex也可作为多功能接口与多种外设（如TOC、LA）联机使用。