所属学科组：深部-表层碳循环与环境学科组
实验室负责人：徐志方
联系电话：010-82998289
实验室位置：地6楼511B，地7楼617、619、710、712、805

实验室概况 | 仪器介绍 | 实验室成员 | 工作内容 | 收费标准 | 联系方式

 实验室概况  

　　实验室为本所和其他有环境地球化学样品分析需求的教育和科研机构提供标准、统一、高效的样品处理和数据分析平台。实验室目前拥有安捷伦7850 ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪、PerkinElmer PE-2400 II CHNS/O元素分析仪、Dionex 600型离子色谱仪、尚方京工CBV35S型无菌洁净工作台、科晟仪器ZRX-1100D-L4型智能多温区植物生长气候箱、MBRAUN的UNIlab型厌氧手套箱工作站和徕卡Ivesta 3型体式显微镜等多种大中型地球化学分析设备。　　

 代表性仪器介绍 

1. 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）

安捷伦7850 ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪

　　工作原理：样品溶液经蠕动泵引入雾化器，形成均匀细小的气溶胶，并通过雾室去除大颗粒液滴后进入等离子体。等离子体由射频电源激发的高纯氩气产生，温度可达 6000–8000 K。在此高温环境中，样品中的元素被快速电离，主要形成带正电的一价离子。生成的离子在真空系统中经采样锥和截取锥进入离子光学系统，聚焦形成离子束。离子束传输至四极杆质量分析器，根据离子的质荷比（m/z）对不同元素离子进行分离。分离后的离子由电子倍增器检测，其信号强度与元素浓度成正比。通过外标或内标校准，即可实现多元素的高精度、快速定量分析。该仪器化物产率（CeO+/Ce+）≤ 1.8 %，双电荷产率（Ce2+/Ce+）≤ 3.0 %，背景信号低于 0.5 cps，长期稳定性优于≤ 3.0 %。这些特征使得该仪器适用于主、微量多元素同时分析。

2. CHNS/O 元素分析仪

PerkinElmer PE-2400 II CHNS/O 元素分析仪

　　工作原理：样品在纯氧环境下相应的试剂中燃烧或在惰性气体中高温裂解，以测定有机物中的C，H，N，S，O等元素的质量百分含量。该仪器有三种测定模式，分别为CHN模式、CHNS模式和O模式。对于CHN模式，样品在富氧条件下于约 950–1000 °C 高温燃烧，样品中的 C、H、N 分别转化为 CO₂、H₂O 和氮氧化物（NOx）。生成气体随后进入还原管（金属铜），NOx 被还原为 N₂，多余氧被去除。经吸附与色谱分离后，各组分依次进入热导检测器，信号与元素含量成正比。CHNS模在式CHN 分析流程基础上增加了硫元素的测定。燃烧过程中硫被氧化为 SO₂，在还原与分离系统中与 CO₂、H₂O 和 N₂ 共同分离，通过热导检测器实现 C、H、N、S 的同时定量。在O模式中，O元素测定采用的是热解法。样品在>1450℃高温惰性气体环境中发生裂解，在碳黑存在的情况下，样品中的氧被转化为 CO。生成的 CO 经色谱柱分离后由热导检测器测量，其信号用于计算样品的氧含量。

3. 离子色谱仪

　　Dionex 600研究型离子色谱仪  

　　工作原理：样品首先通过进样阀定量进样，随淋洗液共同进入离子交换色谱柱。在色谱柱中，样品离子与苯乙烯-二烯苯共聚的离子交换树脂发生离子交换。不同离子因电荷数、离子半径不同而具有不同的保留时间，从而实现有效分离。分离后的离子随淋洗液流出色谱柱，并进入抑制器。抑制器通过化学或电解方式降低淋洗液的背景电导，同时将样品离子转化为高电导形式，显著提高检测灵敏度。最终，离子信号由电导检测器进行检测，电导信号强度与离子浓度成正比。

4. 无菌洁净工作台

CBV35S型无菌洁净工作台

　　工作原理：通过风机将空气经预过滤器与高效HEPA过滤器（对0.3μm颗粒截留效率≥99.995%）净化后，形成稳定、均匀的垂直单向洁净气流（风速约0.3-0.5m/s），持续吹过工作区。设备配备智能控制系统，实时监控风速、过滤状态及紫外灭菌功能，确保工作环境持续符合洁净要求。

5. 智能多温区植物生长气候箱

ZRX-1100D-L4型智能多温区植物生长气候箱

　　工作原理：气候箱通过制冷与加热系统实现温度控制。压缩机制冷与电加热装置在控制系统指令下协同工作，可在设定范围内稳定调节箱内温度；湿度则通过超声波或蒸汽加湿器与冷凝除湿系统进行控制。光照系统通常采用可调光谱和光强的 LED 光源，用于模拟不同昼夜周期和光照条件。箱体内部被划分为多个独立温区，每个温区配备独立的温湿度传感器、风道和调节阀门。通过定向送风与气流隔离设计，不同温区可维持差异化的温度、湿度和光照条件，实现同一设备内多情景对比培养。同时，中央控制系统实时采集各温区传感器数据，并通过PID 等控制算法自动调节制冷、加热、加湿和照明模块，实现环境参数的闭环精确控制，从而为植物生长和实验研究提供稳定、可重复的模拟气候环境。

6. 厌氧手套箱工作站

UNIlab型厌氧手套箱工作站

　　工作原理：通过高强度透明箱体与气密手套实现实验操作与外界环境的物理隔绝，防止空气进入箱体内部。样品和器具通过过渡舱（传递舱）进出，在充放气或抽真空程序下，有效避免氧气和水分的引入。箱体内部通常充入高纯氮气或氮氢混合气体，气体在内循环风机推动下不断通过催化净化器。净化器利用催化材料将微量氧与氢反应生成水，同时通过干燥剂吸附水分，从而将氧含量降至 ppm 甚至 ppb 水平。同时，实时监测箱体内氧含量（O2 < 1 ppm）、湿度（H₂O < 1 ppm）和压力变化，并自动调节气体补充与净化过程，确保厌氧条件长期稳定。

7. 体式显微镜

徕卡Ivesta 3型体式显微镜

　　工作原理：该仪器采用双光路体视成像原理，通过左右两条独立但对称的光路，从略有角度差的方向对样品进行成像，使人眼获得具有真实空间感的三维立体视觉效果，特别适合观察不透明或较厚样品的表面结构。显微镜内部配置连续变倍光学系统，可在较宽倍率范围内平滑切换放大倍数，而无需更换物镜，从而兼顾大视野观察与局部细节分析。在光源方面，该仪器支持反射光和透射光照明，可通过环形光源、同轴光或底光源等方式，满足不同样品对比度和表面纹理观察的需求。其模块化设计允许灵活配置目镜、相机接口和照明附件，适用于植物样品、生物材料、矿物及工业样品的常规观察。　　

 实验室成员  

　　实验室负责人：徐志方，研究员，主要从事大陆风化与碳循环、流域生源要素循环、降水物质来源与环境效应研究，Email：zfxu@mail.iggcas.ac.cn。 

　　实验室成员： 刘文景，研究员，主要从事大陆风化、碳循环以及人类活动对地表系统生物地球化学循环影响及其环境效应研究工作。王相力，研究员，主要从事金属同位素地球化学、元素循环和古海洋重建研究。赵明宇，研究员，主要研究方向为全球生物地球化学循环的机制和演化以及古环境指标的开发。孙会国，副研究员，主要从事水化学与河流碳循环研究。　

 工作内容： 

　　水体、沉积物及植物样本中C、N、S等生源要素的含量分析；水体主要离子分析；水、土壤、植物和岩石样品主、微量元素分析；水样品电导率、pH值、溶解性固体总量、叶绿素、碱度、溶解氧等基本地球化学特征分析；土壤基本理化性质；水、土壤和植物等环境样品中锂、锶、钙、镁同位素和碳、氮氧、硫氧同位素等的预处理与分析；植物、细菌等生物培养实验；有孔虫挑选。　　

 收费标准：  

注：其他种类、需特殊前处理和加急分析样品价格单独协商确定。

 联系方式： 

010-82998289；82998386