贝加尔湖断面水生植物正构烷烃及其氢同位素与环境水的分馏关系.PDFVIP

2015 年 第 60 卷 第 28-29 期：2774 ~ 2783 《中国科学》杂志社 论 文 SCIENCE CHINA PRESS 长白山-贝加尔湖断面水生植物正构烷烃及其氢同位素 与环境水的分馏关系 ①② ①* ① ③ ④ ① ① ⑤ ⑤ 李冬伟 , 汉景泰 , 孙会国 , 李东 , 庞忠和 , 崔琳琳 , 王旭 , 曹蕴宁 , 刘卫国 ① 中国科学院地质与地球物理研究所新生代重点实验室, 北京 100029; ② 中国科学院大学, 北京 100049; ③ 重庆交通大学河海学院岩土与工程系, 重庆 400074; ④ 中国科学院地质与地球物理研究所工程地质与水资源研究室, 北京 100029; ⑤ 中国科学院地球环境研究所稳定同位素实验室, 西安 710075 * 联系人, E-mail: jhan@ 2015-06-04 收稿, 2015-07-07 接受, 2015-09-15 网络版发表 国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项(XD资助 摘要 开展了自长白山至贝加尔湖空间跨度约2000 km 断面上代表性地点的水生植物正构烷烃 关键词 及其单体氢同位素研究. 结果表明, 该区域大型水生植物正构烷烃具有明显的奇偶优势, 以C23 分子标志物 或C25 为主峰, 这两个链长的正构烷烃可以作为研究区水生植物来源的普适性特征标志物. 同一 正构烷烃 植物来源的不同链长正构烷烃的单体氢同位素值相近, 尤其是n-C21, n-C23, n-C25 三者的氢同位素 氢同位素 水生植物 值相差很小. 水生植物正构烷烃与环境水间的氢同位素分馏值稳定在159‰左右, 与欧洲等地 东亚季风区 区获得的结果有很好的一致性, 表明正构烷烃单体氢同位素可以示踪水体的氢同位素组成. 全 球水生植物正构烷烃氢同位素数据综合分析显示, 正构烷烃C23和C25 氢同位素平均值是反演环境 水体氢同位素组成的优选代用指标. 本研究不仅获得了这一区域水生植物的分子标志物数据, 同时对全面认识和理解正构烷烃氢同位素组成及其在古气候研究中的应用具有重要意义. 脂类化合物正构烷烃(n-alkanes)广泛存在于沉积 n-C21~n-C25 , 主要以n-C21 , n-C23和n-C25为主峰, 有明 体中. 在地质演化过程中, 其化学性质和同位素组成 显奇偶优势[8,9]. 而陆生高等植物的正构烷烃集中在 具良好的稳定性, 因而保持了原始生物母质的相关 长链, 主要以n-C27 , n-C29和n-C31为主峰, 具有明显奇 信息[1]. 随着20世纪90年代末气相色谱-燃烧/热转换- 偶优势[10,11]. [2] [12] 同位素比值质谱(GC-C/TC-IRMS)联用技术的发展 , 以控制环境水同位素条件培养为基础的研究 实现了有机化合物单体碳氢同位素实验