[發(fā)明專(zhuān)利]可用于氨氣同位素自然豐度測(cè)定的酸性溶液吸收方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011361271.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112540113A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遆超普;王曦;陶莉敏;顏曉元
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N27/62
• 分類(lèi)號(hào): G01N27/62;B01D53/14
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

可用于氨氣同位素自然豐度測(cè)定的酸性溶液吸收方法，將NH₃吸收液對(duì)同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)吸收24h，所述NH₃吸收液為0.1mol L^?1 H₂SO₄吸收液、2wt.%硼酸吸收液和0.2wt.%檸檬酸?甲醇吸收液；其次，對(duì)NH₃吸收液用蒸煮后的NaOH調(diào)節(jié)pH值至6，最后采用化學(xué)轉(zhuǎn)化法對(duì)吸收液中的NH₄⁺進(jìn)行同位素自然豐度測(cè)定，確定方法的準(zhǔn)確性與精確性，然后再采用相同方法測(cè)定待檢對(duì)象以獲得結(jié)果。本發(fā)明彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外在環(huán)境大氣NH₃同位素自然豐度測(cè)定方面的空白，可為NH₃污染溯源、環(huán)境污染治理等提供科學(xué)的方法支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土壤環(huán)境領(lǐng)域，具體涉及一種可用于氨氣同位素自然豐度測(cè)定的酸性溶液吸收方法。

背景技術(shù)

氨氣(NH₃)是大氣環(huán)境中唯一的堿性氣體，空氣中的NH₃與酸性物質(zhì)二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NOx)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸銨。這些含氮物質(zhì)是大氣顆粒物的主要成分(Kirkby et al.,2011；Wang et al.,2016)，對(duì)空氣質(zhì)量、人體健康和太陽(yáng)輻射有重要的影響，且可以通過(guò)大氣環(huán)流進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，對(duì)其他地區(qū)的生態(tài)環(huán)境存在潛在影響(Lesworth et al.,2010)。另外，NH₃又可以通過(guò)大氣沉降方式返回至陸地與海洋生態(tài)系統(tǒng)，引起土壤酸化和水體富營(yíng)養(yǎng)化，影響陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力與穩(wěn)定性(Denteneret al.,2006)。因此明確NH₃的來(lái)源對(duì)于全球氣候變化、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和空氣污染防控有極其重要的研究意義。

近年來(lái)隨著同位素技術(shù)的應(yīng)用，利用不同排放源的氮同位素自然豐度(δ¹⁵N)特征來(lái)揭示NH₃來(lái)源的研究已有相關(guān)報(bào)道(Elliott et al.,2019)。傳統(tǒng)的研究未關(guān)注吸收方法在NH₃吸收過(guò)程中是否存在¹⁵N的分餾，并是否對(duì)δ¹⁵N值造成影響(Chang et al.,2016；Felixet al.,2013；Ti et al.,2018)。而吸收液的性質(zhì)、吸收效果等對(duì)樣品δ¹⁵N-NH₃值的影響非常敏感(Robinson,2001)。另外，受排放源、氣象等條件的影響，大氣環(huán)境中NH₃濃度有很大的差異，不同的吸收液適用的NH₃濃度范圍如何，使用酸性吸收液測(cè)定的δ¹⁵N值的NH₃的下限濃度如何，目前均缺乏研究。

發(fā)明內(nèi)容

解決的技術(shù)問(wèn)題：為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，為今后大氣環(huán)境中NH₃的δ¹⁵N-NH₃特征分析提供方法，進(jìn)而推動(dòng)NH₃的溯源研究，并進(jìn)一步為大氣污染治理提供技術(shù)支撐，本發(fā)明提供一種可用于氨氣同位素自然豐度測(cè)定的酸性溶液吸收方法，采用3種常用的大氣環(huán)境中NH₃吸收液(硼酸、檸檬酸-甲醇、硫酸)通過(guò)對(duì)不同濃度的氮穩(wěn)定同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行24小時(shí)吸收轉(zhuǎn)化，確定吸收液在δ¹⁵N-NH₃測(cè)定中的適用性，并通過(guò)野外試驗(yàn)，獲取了主要排放源及大氣環(huán)境中的δ¹⁵N-NH₃。