CN113624831A - 一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法。所述方法通过分离沉积物样品中的有机氮和无机氮，富集沉积物有机氮并分析测试同位素和含量的方法。本发明方法数据精度和准确度高，有助于陆地和海洋沉积序列的氮研究，把氮处理方法和氮循环研究向前推进一步。
Description
技术领域
本发明属于稳定同位素分析测试技术领域，具体涉及一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法。
背景技术
氮元素是构成地球生命的元素之一，参与生物生长过程。因此，氮在地球的分布能够调节生产力，影响大气CO2的含量和全球气候变化，所以研究沉积物中氮同位素和含量，有助于了解地质历史，特别是揭示第四纪历史上大气CO2演变原因。
近年来，越来越多的学者研究第四纪氮循环，尤其是对海洋沉积序列的研究。海洋沉积物中总氮同位素的分析研究，是古海洋氮循环研究必不可少的工具。但是，随着海洋研究的深入，研究人员发现沉积物中矿物晶格固定的无机氮对有机氮同位素的影响在海洋沉积物的研究中也可能存在。
虽然国际上有一些方法间接得到有机氮的同位素，但都多少存在实验操作或是仪器分析上的缺陷，以至于限制了对陆地和海洋沉积序列中包含的氮过程和机理信息更深入的研究。比如，研究者除掉样品中的有机质，分析样品中的无机氮的同位素。有机氮的同位素则通过计算总氮与无机氮的差值而得(同位素平衡计算)。但此方法对有机质能否去除干净缺乏深入评估，因而此方法的可靠性有待进一步研究。具体地，目前国际上通常的方法就是用氢氟酸处理，破坏矿物晶格，把固定铵释放到酸溶液中来去除矿物晶格中的固定态氮，但同时也伴随着部分有机氮进入到酸溶液中，因此，测试的沉积物有机氮结果并不准确。另外一种方法是除掉沉积物样品中的有机质，分析样品中的无机氮的同位素，有机氮的同位素则通过计算总氮与无机氮的差值而得(同位素平衡计算)，但此方法对有机质能否去除干净缺乏深入评估，因而此方法的可靠性有待进一步研究。
因此，需要进一步研究更加可靠的方法来测定有机氮。
发明内容
针对已有技术的不足，本发明通过建立沉积物氮处理的新方法，成功地把样品中的有机氮和无机氮分离富集，进行氮同位素和含量的分析。并把新方法应用到海洋沉积序列的氮研究中，把氮处理方法和氮循环研究向前推进一步。沉积物是水体中的颗粒物质沉降在水底形成的层状固体物质，记录了大量气候环境信息。本发明方法可以用在河流沉积物、湖泊沉积物和海洋沉积物。
本发明由此提供一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)利用盐酸溶液除去沉积物样品中的无机碳酸盐物质；
(2)对剩下的沉积物样品用低浓度的盐酸溶液洗涤；
(3)利用氢氟酸和盐酸的混合溶液除去沉积物样品中矿物晶格固定的无机氮物质；
(4)后用低浓度的盐酸溶液洗涤沉积物样品；
(5)最后利用硼酸和盐酸的混合溶液除去沉积物样品中生成的氟化物；
(6)再用低浓度的盐酸溶液洗涤沉积物样品；
(7)经过以上处理过程的沉积物样品利用烘箱烘干，然后研磨；
(8)而通过以上反应过的上清液和洗涤过的上清液利用过柱例如过苯乙烯-二乙烯基苯共聚物柱(PPL柱)收集可溶有机质，之后用甲醇洗脱所述柱；
(9)将第(8)步洗脱下来的液体用旋转蒸发仪浓缩体积，再用氮吹仪进一步浓缩体积，然后转移至经过以上处理过程的沉积物样品，进行烘干；
(10)最后经过烘干并研磨好的沉积物样品用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测试沉积物有机氮同位素和含量。
具体地，本发明提供一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法，包括以下步骤：
步骤一，利用30毫升离心管盛放沉积物样品，称重并记录质量；
步骤二，加入盐酸溶液于30毫升离心管，涡旋震荡，静置之后，然后离心后倾出上清液于100毫升离心管。
步骤三，加入洗涤溶液于30毫升离心管，涡旋震荡，然后离心后倾出上清液于100毫升离心管。
步骤四，加入氢氟酸和盐酸的混合溶液于30毫升离心管，涡旋震荡，静置之后，然后离心后倾出上清液于100毫升离心管。
步骤五，加入洗涤溶液于30毫升离心管，涡旋震荡，然后离心后倾出上清液于100毫升离心管。
步骤六，将30毫升离心管的样品移至10毫升离心管中。
步骤七，加入硼酸和盐酸的混合溶液于10毫升离心管中，涡旋震荡，静置之后，然后离心后倾出上清液于100毫升离心管。
步骤八，加入洗涤溶液于10毫升离心管，涡旋震荡，然后离心后倾出上清液于100毫升离心管。
步骤九，沉积物样品连同10毫升离心管置于烘箱中烘干，烘干之后将沉积物样品磨细放置于锡纸包上。
步骤十，将步骤二、三、四、五、七和八收集的上清液过PPL柱收集可溶有机质。
步骤十一，用甲醇洗脱PPL柱，收集可溶有机质于梨形瓶中。
步骤十二，旋转蒸发梨形瓶至液体体积无变化，转移至1.5毫升的玻璃瓶中。
步骤十三，将1.5毫升玻璃瓶内的液体氮吹至0.1毫升左右，用玻璃吸管转移至步骤九的沉积物样品上(尽量不要让液体接触到锡纸)。
步骤十四，锡纸包烘干，将沉积物样品轻轻刮下，磨细至200目粒径左右，称重记录质量，最后用锡杯盛放沉积物样品并用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测试沉积物有机氮同位素和含量。
进一步的，在步骤一中，沉积物样品质量为1-3克。通常为1克，但如果沉积物样品总氮含量较低，为了保证足够的有机氮测试，可适当增加样品质量。
进一步的，在步骤一中，沉积物样品用精密电子天平准确称量质量，首先称量离心管质量并记录，然后再称量装有沉积物样品的离心管质量。这是因为用仪器测试是经过处理的沉积物样品，损失了一部分的质量，为了计算有机氮在沉积物样品中的含量，必须计算损失的样品质量。
进一步的，在步骤一中，沉积物样品要经过研磨，然后要过100目的筛子，这是为了增加步骤二、四和七中沉积物样品和酸接触的面积，保证沉积物样品能够充分与酸反应，也是为了增加步骤三、五和八中沉积物样品和洗涤溶液接触的面积，保证沉积物样品能够洗干净步骤二、四和七中沉积物样品和酸反应之后的溶液。
进一步的，本实验过程中，所用的离心管材料为特氟龙，具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点。其中，步骤一、二、三、四、五和六所用的30毫升离心管为同一离心管，步骤二、三、四、五、七和八所用的100毫升离心管为同一离心管，步骤六、七、八和九所用的10毫升离心管为同一离心管。
进一步的，在步骤二、三、四、五、七和八中，纯化沉积物样品的酸溶液和洗涤沉积物样品的洗涤溶液体积为5-10毫升，这是为了避免过多的溶液溶解了沉积物样品有机质，也是为了减少过PPL柱的上清液体积。
进一步的，在步骤二、三、四、五、七和八中，沉积物样品与溶液涡旋震荡3-5分钟，这是因为沉积物样品与溶液分层，底部的沉积物样品接触不到溶液，涡旋震荡能够让沉积物样品与溶液充分接触，保证步骤二、四和七中酸溶液和沉积物样品充分反应，保证步骤三、五和八中洗涤溶液能够洗干净步骤二、四和七的溶液。
进一步的，在步骤二、四和七中，离心管涡旋震荡之后，需静置一小时，保证酸溶液和沉积物样品反应时间充足，为了保证酸溶液和沉积物样品充分接触，应在静置一小时之后，重新对离心管涡旋震荡，此过程需重复5-6次。其中，步骤二中重复次数至离心管内无气泡产生为止，因为盐酸和沉积物无机碳反应会产生二氧化碳气体，反应彻底时就不会再产生气泡。
进一步的，为了保证酸溶液和沉积物样品反应完全和洗涤溶液能够完全洗干净沉积物样品，步骤二、三、四、五、七和八应重复3-6次。
进一步的，在步骤二、三、四、五、七和八中，离心的速度应在2000r/min至4000r/min，离心5-6分钟，保证沉积物样品和溶液充分分层。
进一步的，在步骤二中，盐酸溶液浓度为0.5mol/L，使用20毫升的浓盐酸和480毫升的超纯水混匀配制。
进一步的，在步骤二中，要将样品的碳酸钙全部去除，防止样品后续处理中有氟化钙生成。
进一步的，在步骤三、五和八中，洗涤溶液为浓度0.001mol/L的盐酸溶液，使用1毫升的浓度0.5mol/L的盐酸溶液和499毫升的超纯水混匀配制。
进一步的，在步骤四中，氢氟酸和盐酸的混合溶液，使用120毫升氢氟酸、20毫升浓盐酸和360毫升超纯水混匀配制。
进一步的，在步骤四中，去除沉积物样品中硅酸盐晶体表层晶格中的铵盐和硝酸盐，避免这两种无机氮影响到有机氮的测试。
进一步的，在步骤七中，硼酸和盐酸的混合溶液，使用15克硼酸、20毫升浓盐酸和480毫升超纯水混匀配制。
进一步的，在步骤七中，去除样品中生成的氟化物，防止其对仪器测定产生影响。
进一步的，在步骤三、五和八中，不能使用超纯水，因为超纯水的极性会使沉积物样品中的有机质滞于水中。
进一步的，在步骤十中，上清液过PPL柱的流速控制在0.2-0.4毫升/分钟，这是为了PPL柱有效收集可溶有机质。在步骤十一中，甲醇洗脱PPL柱的流速控制在0.2-0.4毫升/分钟，这是为了保证可溶有机质有效被洗脱出来。
进一步的，在步骤九和十四中，沉积物样品在烘箱中加热3-6小时，温度稳定在40℃-45℃，避免过高的温度加热沉积物样品，损失部分沉积物有机氮。
进一步的，在步骤十四中，元素分析仪型号为EA Isolink，稳定同位素质谱仪型号为253Plus。
更具体地，所述方法操作步骤如下：
步骤一，利用精密电子天平(1)称重30毫升离心管，记录质量，然后盛放沉积物样品于30毫升离心管，记录质量；
步骤二，加入5-10毫升盐酸溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和0.5mol/L盐酸溶液混匀3-5分钟，静置1小时，重复涡旋震荡和静置5-6次，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复3-6次至无气泡产生。
步骤三，加入5-10毫升0.001mol/L的盐酸溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和0.001mol/L的盐酸溶液混匀3-5分钟，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复3-6次。
步骤四，加入5-10毫升10％氢氟酸和0.5mol/L盐酸的混合溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和混合溶液混匀3-5分钟，静置1小时，重复涡旋震荡和静置5-6次，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复3-6次。
步骤五，加入5-10毫升0.001mol/L的盐酸溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和0.001mol/L的盐酸溶液混匀3-5分钟，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复3-6次。
步骤六，将30毫升离心管的沉积物样品移至10毫升离心管中。
步骤七，加入5-10毫升0.5mol/L硼酸和0.5mol/L盐酸的混合溶液于10毫升离心管中(4)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和混合溶液混匀3-5分钟，静置1小时，重复涡旋震荡和静置5-6次，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复3-6次。
步骤八，加入5-10毫升0.001mol/L的盐酸溶液于10毫升离心管中(4)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和0.001mol/L的盐酸溶液混匀3-5分钟，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复3-6次。
步骤九，沉积物样品连同10毫升离心管中(4)放置于鼓风的烘箱(5)中烘干，烘干之后将沉积物样品磨细放置于锡纸包上。
步骤十，将步骤二、三、四、五、七和八收集的上清液以0.2-0.4毫升/分钟(优选为0.3毫升/分钟)的流速过PPL柱(7)收集可溶有机质。
步骤十一，用甲醇以0.2-0.4毫升/分钟(优选为0.3毫升/分钟)的流速洗脱PPL柱(7)，收集可溶有机质于梨形瓶(8)中。
步骤十二，利用旋转蒸发仪(9)将梨形瓶(8)液体进行浓缩，旋转蒸发至体积无变化，转移至1.5毫升的玻璃瓶(10)中。
步骤十三，利用氮吹仪(11)将1.5毫升的玻璃瓶(10)的液体进行浓缩，吹至0.1毫升左右，用玻璃吸管转移至步骤九的沉积物样品上(尽量不要让液体接触到锡纸)。
步骤十四，锡纸包烘干，将沉积物样品轻轻刮下，磨细至200目粒径左右，用锡杯装置沉积物样品，用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测试沉积物有机氮同位素和含量。
本发明提供一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法，将有机氮就分成两部分，一部分在酸处理后残余固体中，另一部分就在酸溶液中。首先利用盐酸溶液除去沉积物样品中的无机碳酸盐物质，剩下的沉积物样品用低浓度的盐酸溶液洗涤，该过程有效地对沉积物样品进行浓缩富集，增加测试检测限，同时除去了钙离子，避免和后续步骤的氢氟酸生成可能损坏仪器的氟化物，有效地保护了仪器。然后利用氢氟酸和盐酸的混合溶液除去沉积物样品中矿物晶格固定的无机氮物质(主要是铵盐)，之后用低浓度的盐酸溶液洗涤沉积物样品，该过程有效地去除沉积物样品的无机氮，避免无机氮对有机氮测试结果的影响。最后利用硼酸和盐酸的混合溶液除去沉积物样品中生成的氟化物，之后用低浓度的盐酸溶液洗涤沉积物样品，该过程除去氟化物，有效地保护了仪器。经过以上处理过程的沉积物样品利用烘箱烘干，然后研磨。而以上反应过的上清液和洗涤过的上清液利用PPL柱收集可溶有机质，之后用甲醇洗脱PPL柱，洗脱下来的液体用旋转蒸发仪浓缩体积，再用氮吹仪进一步浓缩体积，然后转移至经过以上处理过程的沉积物样品，该过程有效地回收酸溶液中的有机氮，保证沉积物有机氮测试结果的准确性。以上步骤将存在于酸处理后残余沉积物样品的有机氮和酸溶液中的有机氮都进行回收，有效地避免有机氮的损失，保证结果的准确性，同时对沉积物样品进行浓缩富集，提高了沉积物有机氮的检测限。最后经过烘干并研磨好的沉积物样品即可用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测试沉积物有机氮同位素和含量。
本发明方法由于不通过沉积物无机氮来推算有机氮的同位素，而是直接分离收集沉积物有机氮进行分析测试，将有机氮就分成两部分，一部分在酸处理后残余固体中，另一部分就在酸溶液中,有效地回收酸溶液的有机质，与酸处理后的残余固体中的有机物混合分析，最大程度体现沉积物总有机氮的同位素，数据精度和准确度高。
附图说明
图1为本发明方法步骤过程示意图。
附图标记对应的部件名称为：1为精密电子天平、2为30毫升离心管、3为涡旋震荡器、4为10毫升离心管、5为烘箱、6为100毫升离心管、7为PPL柱、8为梨形瓶、9为旋转蒸发仪、10为1.5毫升玻璃瓶、11为氮吹仪。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
实施例一
步骤一，利用精密电子天平(1)称重30毫升离心管，记录质量，然后盛放沉积物样品于30毫升离心管，记录质量；
步骤二，加入5毫升0.5mol/L盐酸溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和盐酸溶液混匀5分钟，静置1小时，重复涡旋震荡和静置6次，然后在2000r/min的转速下离心5分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复6次至离心管内无气泡产生。
步骤三，加入5毫升0.001mol/L的盐酸溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和盐酸溶液混匀5分钟，然后在2000r/min的转速下离心5分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复6次。
步骤四，加入5毫升10％氢氟酸和0.5mol/L盐酸的混合溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和上述混合溶液混匀5分钟，静置1小时，重复涡旋震荡和静置6次，然后在2000r/min的转速下离心5分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复6次。
步骤五，加入5毫升0.001mol/L的盐酸溶液于30毫升离心管(2)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和盐酸溶液混匀5分钟，然后在2000r/min的转速下离心5分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复6次。
步骤六，将30毫升离心管的沉积物样品移至10毫升离心管中。
步骤七，加入5毫升0.5mol/L硼酸和0.5mol/L盐酸的混合溶液于10毫升离心管中(4)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和上述混合溶液混匀5分钟，静置1小时，重复涡旋震荡和静置6次，然后在2000r/min的转速下离心5分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复6次。
步骤八，加入5毫升0.001mol/L的盐酸溶液于10毫升离心管中(4)，利用涡旋震荡器(3)将沉积物样品和盐酸溶液混匀5分钟，然后在2000r/min的转速下离心5分钟，之后倾出上清液于100毫升离心管(6)。本步骤重复6次。
步骤九，沉积物样品连同10毫升离心管中(4)放置于鼓风的烘箱(5)中烘干，烘干之后将沉积物样品磨细放置于锡纸包上。
步骤十，将步骤二、三、四、五、七和八收集的上清液以0.2毫升/分钟的流速过PPL柱(7)收集可溶有机质。
步骤十一，用甲醇以0.3毫升/分钟的流速洗脱PPL柱(7)，收集可溶有机质于梨形瓶(8)中。
步骤十二，利用旋转蒸发仪(9)将梨形瓶(8)液体进行浓缩，旋转蒸发至体积无变化，转移至1.5毫升的玻璃瓶(10)中。
步骤十三，利用氮吹仪(11)将1.5毫升的玻璃瓶(10)的液体进行浓缩，吹至0.1毫升左右，用玻璃吸管转移至步骤九的沉积物样品上(不要让液体接触到锡纸)。
步骤十四，烘干锡纸包，将沉积物样品轻轻刮下，磨细至200目粒径左右，用5*9mm锡杯装置沉积物样品用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测试沉积物有机氮同位素和含量。
取湛江市湖光岩玛珥湖沉积物样品3克，分成3份，按照上述步骤分析测试，有机氮同位素值结果分别为3.8‰、4.2‰、3.6‰。再经过计算处理过程损失的值得出有机氮含量结果，分别为2.15mg/g、2.13mg/g、2.16mg/g。结果表明，有机氮同位素值结果和含量结果标准偏差为0.3和0.01，说明本发明方法重复性高。
实施例二
取南海沉积物样品4克，分成4份，按照实施例一所述步骤分析测试，有机氮同位素值结果分别为5.9‰、5.8‰、5.8‰、6.2‰，平均值为5.9‰，有机氮含量结果分别为0.79mg/g、0.78mg/g、0.77mg/g、0.77mg/g，平均值为0.78mg/g。结果表明，有机氮同位素值结果和含量结果标准偏差为0.2和0.01，说明本发明方法重复性高。
南海沉积物样品在步骤十过完PPL柱(7)的上清液通过多用途在线气体制备和导入装置联用稳定同位素质谱仪测定，无机氮同位素值结果分别为-1.9‰、-1.7‰、-1.9‰、-1.1‰，无机氮含量结果分别为0.24mg/g、0.25mg/g、0.22mg/g、0.17mg/g。另外，南海沉积物样品的总氮同位素值用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测定，同位素值和含量结果分别为4.8‰和1.08mg/g。
对以上总氮含量和无机氮含量进行计算，总氮含量减去无机氮含量得到计算的有机氮含量0.84mg/g、0.83mg/g、0.86mg/g、0.91mg/g，平均值为0.86mg/g，而上述测到的有机氮含量平均值为0.78mg/g，回收率为两者相除，结果为91％，说明应用本发明方法的沉积物有机氮回收率高。
利用同位素平衡方程对沉积物总氮和无机氮的同位素和含量结果进行计算，得到计算的有机氮同位素值为5.5‰、5.5‰、5.5‰、5.8‰，平均值为5.6‰，而上述测到的有机氮同位素值平均值为5.9‰，结果接近，虽然前者比后者略低，但在统计学中是可以忽略的。采用的同位素平衡方程如下：δ15NTON＝(δ15NTN+δ15NTIN×(f))÷(1-f)。其中δ15NTON为计算的有机氮同位素值结果，δ15NTN为总氮同位素值结果，δ15NTIN为无机氮同位素值结果，f为无机氮占总氮的比例。f计算公司为：f＝TIN/TN，TIN为无机氮含量，TN为总氮含量。
以上结果说明，本发明方法有效分离富集沉积物有机氮，数据精度和准确度高。
Claims (10)
1.一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)利用盐酸溶液除去沉积物样品中的无机碳酸盐物质；
(2)对剩下的沉积物样品用低浓度的盐酸溶液洗涤；
(3)利用氢氟酸和盐酸的混合溶液除去沉积物样品中矿物晶格固定的无机氮物质；
(4)后用低浓度的盐酸溶液洗涤沉积物样品；
(5)最后利用硼酸和盐酸的混合溶液除去沉积物样品中生成的氟化物；
(6)再用低浓度的盐酸溶液洗涤沉积物样品；
(7)经过以上处理过程的沉积物样品利用烘箱烘干，然后研磨；
(8)而通过以上反应过的上清液和洗涤过的上清液过柱收集可溶有机质，之后用甲醇洗脱所述柱；
(9)将第(8)步洗脱下来的液体用旋转蒸发仪浓缩体积，再用氮吹仪进一步浓缩体积，然后转移至经过以上处理过程的沉积物样品，进行烘干；
(10)最后经过烘干并研磨好的沉积物样品用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测试沉积物有机氮同位素和含量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，具体的方法操作步骤如下：
步骤一，利用精密电子天平(1)称重第一离心管，记录质量，然后将称量的沉积物样品置于所述第一离心管中，记录质量；
步骤二，加入0.4-0.6mol/L盐酸溶液于所述第一离心管(2)中，混匀后静置，重复混匀和静置5-6次，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于另外的第二离心管(6)中；本步骤重复3-6次至无气泡产生；
步骤三，加入0.0005-0.0015mol/L的盐酸溶液于第一离心管(2)，混匀后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于所述第二离心管(6)；本步骤重复3-6次；
步骤四，加入8-12％氢氟酸和0.4-0.6mol/L盐酸的混合溶液于所述第一离心管(2)，混匀后静置，重复5-6次，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于所述第二离心管(6)中；本步骤重复3-6次；
步骤五，加入0.0005-0.0015mol/L的盐酸溶液于所述第一离心管(2)，混匀后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于所述第二离心管(6)；本步骤重复3-6次；
步骤六，将所述第一离心管中的沉积物样品移至第三离心管中；
步骤七，加入0.4-0.6mol/L硼酸和0.4-0.6mol/L盐酸的混合溶液于所述第三离心管中(4)，混匀后静置，重复5-6次，然后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于所述第二离心管(6)中；本步骤重复3-6次；
步骤八，加入0.0005-0.0015mol/L的盐酸溶液于所述第三离心管(4)中，混匀后在2000r/min至4000r/min的转速下离心5-6分钟，之后倾出上清液于所述第三离心管(6)；本步骤重复3-6次；
步骤九，将装有沉积物样品的所述第三离心管(4)在烘箱中烘干，烘干之后将沉积物样品磨细放置于锡纸包上；
步骤十，将步骤二、三、四、五、七和八收集于所述第二离心管(6)中的上清液过苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(7)收集可溶有机质；
步骤十一，用甲醇洗脱苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(7)，收集可溶有机质液体；
步骤十二，对步骤十一的可溶有机质液体进行浓缩至体积无变化，转移至玻璃瓶(10)中；
步骤十三，利用氮吹仪(11)将所述玻璃瓶(10)的液体进行浓缩，吹至0.05-0.15毫升，用玻璃吸管转移至步骤九的锡纸包上的沉积物样品上；
步骤十四，烘干带有沉积物样品的锡纸包，然后将沉积物样品刮下，磨细至250目粒径以下，装入锡杯中，用元素分析仪联用稳定同位素质谱仪测试沉积物有机氮同位素和含量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤一中，沉积物样品质量为1-3克；所述第一离心管为30毫升离心管；第二离心管为100毫升离心管；所述第三离心管为10毫升离心管。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：本发明方法中，所用的离心管材料为特氟龙。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤二、三、四、五、七和八中，纯化沉积物样品的酸溶液和洗涤沉积物样品的洗涤溶液体积为5-10毫升；所述沉积物样品与溶液混匀采用涡旋震荡3-5分钟。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤二、四和七中，离心管涡旋震荡之后，静置一小时。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤二中，盐酸溶液浓度为0.5mol/L，使用20毫升的浓盐酸和480毫升的超纯水混匀配制；在步骤四中，氢氟酸和盐酸的混合溶液，使用120毫升氢氟酸、20毫升浓盐酸和360毫升超纯水混匀配制；在步骤七中，硼酸和盐酸的混合溶液，使用15克硼酸、20毫升浓盐酸和480毫升超纯水混匀配制；洗涤溶液为浓度0.001mol/L的盐酸溶液，使用1毫升的浓度0.5mol/L的盐酸溶液和499毫升的超纯水混匀配制。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤十和十一中，流速控制在0.2-0.4毫升/分钟。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤九和十四中，沉积物样品在烘箱中加热3-6小时，温度稳定在40℃-45℃。
10.如权利要求2所述的一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法，其特征在于：在步骤十四中，元素分析仪型号为EA Isolink，和/或稳定同位素质谱仪型号为253Plus。
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| Kiss | Ion-exchange separation and spectrophotometric determination of boron in geological materials | |
| Loring et al. | Manual for the geochemical analyses of marine sediments and suspended particulate matter | |
| Robertson et al. | Exchangeable ions, pH, and cation exchange capacity | |
| Moore et al. | Uranium and thorium series inequilibrium in sea water | |
| CN107991378B (zh) | 石膏矿物和/或硬石膏矿物中硼的分离方法及硼同位素的测定方法 | |
| UlhafidáBelazi et al. | Determination and speciation of heavy metals in sediments from the Cumbrian coast, NW England, UK | |
| Lin et al. | Review of high-precision Sr isotope analyses of low-Sr geological samples | |
| Tian et al. | Rapid determination of Ba isotope compositions for barites using a H 2 O-extraction method and MC-ICP-MS | |
| CN112781952B (zh) | 一种石膏样品U-Th定年的化学前处理方法 | |
| CN110702773B (zh) | 一种利用MC-ICP-MS测定硫化物中Pb同位素比值的方法 | |
| CN113624831A (zh) | 一种分离富集沉积物有机氮并测定同位素和含量的方法 | |
| CN106353411A (zh) | 一种测定地层水矿化度的方法 | |
| Bing et al. | Pressurised extraction using dilute ammonia: A simple method for determination of iodine in soil, sediment and biological samples by inductively coupled plasma‐mass spectrometry | |
| Caletka et al. | Trace characterization of tantalum by NAA involving pre-and post-irradiation separations | |
| Schultz et al. | Optimizing the removal of carbon phases in soils and sediments for sequential chemical extractions by coulometry | |
| CN111735678B (zh) | 一种地球化学样品中金铂钯的分离富集与测定方法 | |
| Paul et al. | Refining Boron Isotopic Measurements of Silicate Samples by Multi‐Collector‐Inductively Coupled Plasma‐Mass Spectrometry (MC‐ICP‐MS) | |
| Waidmann et al. | Determination of thallium in sediments of the River Elbe using isotope dilution mass spectrometry with thermal ionization | |
| Smith Jr et al. | AN ANALYTICAL HANDBOOK FOR THE DETERMINATION OF ARSENIC, CADMIUM, COBALT, COPPER, IRON, LEAD, MANGANESE, MERCURY, NICKEL, SILVER AND ZINC IN THE MARINE AND ESTUARINE ENVIRONMENTS | |
| CN102141487B (zh) | 基体中痕量铅的分离富集方法 | |
| CN116026913B (zh) | 基于氢氧化镁共沉淀进行第四纪白钠镁矾样品U-Th定年方法 | |
| Terashima | Determination of arsenic and antimony in eighty‐five geochemical reference samples by automated hydride generation and electrothermal atomic absorption spectrometry | |
| CN115993391B (zh) | 第四纪石盐样品U-Th定年和Mg同位素分析的方法 | |
| Edition | Revised | |
| Picer et al. | Evidence on behaviour of low concentration DDT in laboratory sorption experiments |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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