在土壤-植物-大气连续体中采样水的被动方法对稳定的和氧同位素进行分析

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 水文学的水文学
• 同位素地球化学 同位素地球化学

背景情况:

• 水分子中的和氧同位素对于理解土壤-植物-大气连续 (SPAC) 中的水循环至关重要.
• 从SPAC回收水的传统方法往往是耗时的,昂贵的和物流复杂的.
• 有效的水采样对于准确的同位素分析和限制水动态至关重要.

研究的目的:

• 开发一种被动且在物流上简单的方法,从土壤-植物-大气连续体中取样水,用于同位素分析.
• 评估基于CaCl2的新型吸水技术的效率和准确性.
• 为了使水在不同环境组件中的同位素分析更容易获得和更高的吞吐量.

主要方法:

• 开发了一种被动采样方法,使用具有高吸水能力的高镜化物 (CaCl2).
• 该方法允许在水蒸气和吸收水之间实现同位素平衡,或从有限的水库 (土壤,植物) 吸收定量水.
• 吸收的水通过质谱学蒸以进行和三氧同位素分析,这有可能绕过基于平衡的技术的蒸.

主要成果:

• 无水CaCl2显示出显著的水蒸气吸收 (210%±6%和130%±6%的干重,分别在60%和30%的RH).
• 水蒸气和吸收水之间的化学和同位素平衡在室温下在3天内实现.
• 该方法显示,在没有显著的同位素分离的情况下,从植物和沙子矩阵中几乎完全回收水,具有很高的可重复性 (例如,为δ2H的<1.6‰).

结论:

• 基于CaCl2的被动方法为空间和时间的水蒸气和土壤水采样提供了低物流的解决方案.
• 它有助于在实验室环境中提取植物水的高样本吞吐量.
• 该方法的可重现性与质谱学的分析不确定性相当,使其成为水同位素研究的可靠工具.