[发明专利]一种大气气溶胶中硝酸盐颗粒物的氧同位素比值的测定方法

摘要

本发明公开了一种大气气溶胶中硝酸盐颗粒物的氧同位素比值的测定方法。本发明方法先将气溶胶中硝酸盐充分转化为亚硝酸盐再充分反应生成N2O气体，产生的N2O气体的氧原子来自于反应过程中的NO2‑，NO2‑的氮、氧同位素比值与原NO3‑的相同，如果没有与水发生氧交换和同位素分馏，N2O的δ18O与来自硝酸盐的δ18O的斜率应该为1；因此，通过建立已知硝酸盐氧同位素值和其转化产生的氧化亚氮气体的氧同位素值的相关曲线，应用该曲线的斜率和截距可以计算样品中的硝酸盐氧同位素值。本发明方法准确度高。

主权项

1.一种大气气溶胶中硝酸盐颗粒物的氧同位素比值的测定方法，其特征在于，包括步骤：(1)首先，使用离子色谱分析采集的大气颗粒物滤膜上的NO3‑离子的质量浓度，根据所测浓度计算需要的切膜面积、加水量和体积，加一定量的超纯水使溶液硝酸根浓度为0.057μmol·ml‑1，用超声振荡仪振荡，将气溶胶硝酸盐颗粒充分溶解到水溶液中；(2)转移步骤(1)所得硝酸盐样品溶液5ml到离心管中，再加入1.5g氯化钠，保证氯离子浓度达到5M；(3)向步骤(2)所得溶液中加入10μl的0.5M盐酸溶液和20μl的1M咪唑溶液调节pH；(4)向步骤(3)所得溶液中加入0.4‑0.5g的用10％盐酸溶液洗过的镉粉，将硝酸盐还原为亚硝酸盐；(5)将步骤(4)处理后的离心管放入恒温振荡器中振荡，使反应充分进行；(6)将2M NaN3溶液与20％乙酸等体积混合配制叠氮钠醋酸缓冲溶液，氦气吹扫；(7)将步骤(5)静置后的溶液移至顶空瓶中，向其中注射0.2ml步骤(6)配制的缓冲溶液，将亚硝酸根还原为氧化亚氮气体；(8)将步骤(7)处理后的顶空瓶倒扣放置2h后注射0.4ml的10M NaOH溶液终止反应；(9)将步骤(8)处理后的顶空瓶倒扣静置2h后，通过自动进样器以及预浓缩装置在Gas Bench模式下使氧化亚氮气体进入MAT253稳定同位素比质谱仪测定氧同位素比值；(10)将已知同位素值的国际标样USGS32(δ18O＝25.7)和USGS34(δ18O＝‑27.9)的0.057μmol·ml‑1NO3‑的溶液按照不同配比6:0、5:1、4:2、3:3、2:4、1:5、0:6混合形成氧同位素值分别为25.7、16.8、7.8、‑1.1、‑10、‑19、‑27.9的样品；将不同丰度的样品按照上述步骤进行转化，得到氧化亚氮气体的氧同位素比值和硝酸盐标准的氧同位素比值的曲线，通过该曲线的比例公式换算步骤(9)氧化亚氮气体的氮同位素比值为原硝酸盐样品氮同位素比值。