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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在自然界水循环过程中，²h与¹⁸o是示踪水循环最理想的环境稳定同位素。由于同位素分馏导致氢氧同位素在水的相变和输送过程中常常会改变其丰度，造成水同位素组成具有时空差异^[1]。通过观测可识别和量化水汽来源，揭示水循环演化过程及形成机理，有助于理解水资源形成与水环境演化的主要过程及其驱动机制，使得氢氧稳定同位素在大气、海洋、地质及水文、生态学等领域有着广泛的应用^[2]。

降水稳定同位素（sip）组成变化范围很大，主要原自来源的不同及在输送和相变过程中的同位素分馏，后者会使水汽富集轻同位素^[3]。水氢氧同位素分析离不开标准水样，无论是质量光谱还是picarro采用的新技术。而标准水的突出特点是按照大气降水的同位素分布梯度，必须涵盖氢氧稳定同位素端值的天然水样，具有广泛的代表性和评价水资源属性，可供地质以及环境部门分析监控、仪器校准、方法评价、质量保证和质量监控，将为国家基础科学研究提供基本保证，对于提高我国氢氧同位素分析技术水平和推动同位素水文学等相关学科研究工作的开展具有极其重要的科学意义^[4]。

picarrol2130-i高精度氢氧水同位素分析仪需要标准水样以涵盖从海洋到高原的天然水的分布（图1）, 但氢氧同位素国际标准物质因其制备量有限，每三年相关实验室才能购置得到一套，而配置实验室标准氢氧同位素实水样不仅可以控制成本，而且有利于大批量样本的分析。故国际上无论是质谱仪还是其它同位素分析仪器多采用制备各自的实验室标准。

2. 研究的基本内容

（1）水样的采集和制备

采集接近第一个梯度的南海海水(δ¹⁸o= -0.150.07和δd= -1.70.4）以及接近第二梯度(δ¹⁸o= -8.610.08和δd= -63.40.6)的南京地区地下水。第三个梯度(δ¹⁸o= -19.130.07和δd= -144.00.8)，首先选用若干种市场上销售的冰川水，用picarrol2130-i测量其δ¹⁸o和δd，检验测量值是否接近第三梯度，若不符合梯度范围则进行阶段蒸馏。刚蒸馏出的水是最轻的，重复蒸馏过程检验其δ¹⁸o和δd的含量。第四个梯度为δ¹⁸o= -55.730.08和δd= -433.30.9，需要通过阶段蒸馏的方法进行尝试。用电热蒸馏水器若干分钟后取得蒸馏水，然后将取得的蒸馏水重复蒸馏过程，直至若干次后用picarrol2130-i测定其δ¹⁸o和δd接近标准值。在测量时要求先测3个标样，再测一个制备样品，样品越少漂移越小。做标样时要测6针，增加标样使用密度，做试验确定最佳方案。实验过程中，一天用1-甲基-2-吡咯烷酮溶液清洗两次进样针。

（2）样品的均匀性检验

3. 实施方案、进度安排及预期效果

(1) 第一期度（2018年3月)

根据导师意见，完善研究内容，制定研究工作计划；

进行picarrol2130-i同位素分析仪操作方法研究；

4. 参考文献

[1] 郑淑蕙, 侯发高, 倪葆龄. 我国大气降水的氢氧稳定同位素研究[j]. 科学通报, 1983, 28(13):801-801.

[2]李捷. 水汽来源对降水稳定同位素的影响研究[d]. 中国科学院大学,2015.

[3]章新平, 姚檀栋, 田立德. 水体蒸发过程中稳定同位素分馏的模拟[j].冰川冻土, 2003, 25(1):65-71.