我所水同位素与水岩反应实验室在研究所的择优资助下,依托国家863重点项目课题,在国内率先建成了水同位素激光测试系统。经过两年的运行,实验室已经完成千余个水样的氢氧同位素测试,其测试精度与稳定性均好。实验室参加了去年由国际原子能机构(IAEA)组织的全球水同位素测试比对(WICO2011)活动,根据IAEA最近发布的正式报告,新建成的水同位素激光测试系统表现出色,其测试结果普遍优于IAEA提供的误差参考值范围(表1、图1)。通过参加比对活动说明,我所水同位素与水岩反应实验室已掌握了激光水同位素测量的关键技术,测量精度达到国际同类实验室的先进水平。
IAEA的报告进一步指出,从此次比对结果分析来看,新一代激光测试技术与传统的质谱技术测试精度相当。由于该测试系统具备技术先进、性能稳定、测试精确高、测试效率高、成本低等特征,对水样量需要量小(仅3毫升),无需预处理,可以同时给出氘、氧同位素值,因而测试效率大大提高。这为同位素水文学带来了新的发展机遇,也为扩大其在水资源管理、生态恢复、水污染防治等方面的应用展示了美好前景。
建设过程中,我所水同位素与水岩反应实验室还开展了测试系统配套和多项测试条件与方法流程试验,摸索出一套行之有效的测试方法。去年,实验室主办了全国测试技术经验交流会,受到大气、水文、生态和水文地质界的广泛欢迎。
近年来,该系统为我国水文地质研究,特别是北方诸盆地地下水补给、地下水污染、高放核废物地质处置、地热资源评价、二氧化碳地质封存场址评价等科研项目提供了测试技术支持,及时提供的准确可靠的实验数据为这些项目的顺利完成做出了贡献。
最近,美国Picarro公司网站对我实验室取得的成果进行了专题报道:Dr. Zhonghe Pang on Groundwater Recharge, Geothermal Energy, and Carbon Sequestration
这是我所继氚实验系统建成之后,在水同位素测试技术实验室建设方面取得的又一项新进展。
表1 水同位素和与水岩反应实验室测试结果对比检验
Sample |
δ18O |
δ2H |
δ18O |
δ2H |
Δδ18O |
Δδ2H |
value |
1s unc |
value |
1s unc |
value |
1s unc |
value |
1s unc |
OH-13 |
-0.96 |
0.04 |
-2.3 |
0.9 |
-0.86 |
0.06 |
-2.1 |
0.33 |
-0.10 |
-0.2 |
OH-14 |
-5.59 |
0.05 |
-37.7 |
0.8 |
-5.51 |
0.05 |
-37.3 |
0.32 |
-0.08 |
-0.4 |
OH-15 |
-9.37 |
0.04 |
-78.0 |
0.8 |
-9.34 |
0.06 |
-77.5 |
0.31 |
-0.03 |
-0.5 |
OH-16 |
-15.41 |
0.04 |
-113.8 |
0.9 |
-15.33 |
0.08 |
-114.2 |
0.42 |
-0.08 |
0.4 |
图1 水同位素激光测试系统