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硫同位素分析成为检测海平面上升影响的新方法

2021-08-02 14:03          质谱仪稳定同位素比率分析

艾米丽莱登在阿德莱德北部的 Sandy Point 对红树林盐沼环境进行采样。

阿德莱德大学的科学家开发了一种新的简单、廉价且快速的硫同位素分析方法,可用于帮助研究海洋、淡水河流和湖泊等环境中的化学变化。

该研究发表在塔兰塔,为该方法的新环境应用开辟了潜力,例如追踪海平面上升的影响,包括检测海水侵入淡水系统。

“硫同位素可以告诉我们很多关于现在和过去地球周期的信息,”来自阿德莱德大学生物科学学院的博士生作者艾米丽莱登说。

“不同的水源中含有不同水平的硫同位素。环境中发生的过程,例如海水侵入淡水系统和酸性硫酸盐土壤的氧化,可以改变这些比率。通过分析硫同位素比率,我们可以获得对环境如何变化的重要见解。”

测量硫同位素的传统方法称为质谱法 (MS),其中样品被电离(分裂成它们的离子),样品中感兴趣的离子根据它们的质荷比进行测量,质荷比在不同的同位素之间有所不同。相同的化学元素。

众所周知,传统方法非常困难,因为离子之间的质荷比可以分散和重叠,这会使结果难以区分。如果在分析前进行复杂的化学纯化,通常只能可靠地测量硫,这既费时、困难又昂贵。

作为 Leyden 女士博士的一部分。在这项研究中,一个由阿德莱德大学金属同位素小组成员、物理科学学院、生物科学学院和阿德莱德显微镜学的成员组成的团队与弗林德斯大学的科学家合作,开发了一种使用电感式测量硫同位素的新方法。耦合等离子体 (ICP) MS 仪器。

新仪器使该团队能够通过将硫与另一种元素(在这种情况下为氧)结合来增加质荷比,从而降低光谱干扰的风险,从而解决重叠问题(称为光谱干扰)。然后可以准确地测量硫同位素,而无需进行复杂且耗时的样品纯化。

在这项研究中,阿德莱德大学的科学家通过追踪海水涌入南澳大利亚一系列不同的沿海环境,模拟了该方法在现实世界中的作用。

洪水过后,土壤水的原始硫同位素明显转变为海水同位素。样品的硫同位素比率也为它们在海水泛滥之前的个体和独特构成提供了线索。例如,在两种土壤中检测到酸性硫酸盐土壤影响,并且可以从昂卡帕林加河上游的一个地点检测到历史上游硫化银开采的特征。

合著者和首席博士,来自阿德莱德大学环境研究所和生物科学学院的主管卢克莫斯利副教授说,这种新方法为许多不同学科的科学家开辟了一系列新的环境应用的硫同位素测量方法。

“使用这种新方法,科学家只需简单地稀释感兴趣的样品即可轻松测量环境样品中的硫同位素,”莫斯利副教授说。

“考虑到全球环境的快速变化,这种方法尤其及时和重要,而且该方法可以更容易地检测到由于海平面上升而侵入淡水系统的海水。”


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