稳定同位素质谱仪的应用
基于核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学及肿瘤代谢应用
基于核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学及肿瘤代谢应用1.引言1.1 概述在代谢组学研究领域，核磁-质谱稳定同位素分辨技术已经成为一种重要的分析方法。
基于核磁共振和质谱技术的结合，该技术能够在代谢水平上提供全面和准确的信息，进一步揭示生物体内代谢网络的变化与调控机制。
代谢组学通过分析细胞或组织中代谢产物的整体组成和相对含量，可以获得关于生物体内代谢物组成和变化的全貌，有助于了解生物体在不同状态下的代谢特征和相互作用。
肿瘤代谢学研究是代谢组学的一个热点领域。
肿瘤细胞的代谢特征与正常细胞不同，具有高度依赖糖酵解和异常的脂肪酸代谢等特点。
通过分析肿瘤细胞的代谢变化，可以揭示肿瘤的发生机制、进展过程以及治疗反应，为肿瘤的早期诊断和治疗提供新的思路和方法。
基于核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学技术，可以通过标记和追踪代谢物中特定同位素的变化，实现对代谢途径和代谢流动的定量分析。
这种方法能够提供代谢物的结构信息和代谢途径的动力学变化，进一步拓展了代谢组学的研究领域。
在肿瘤代谢研究中，通过核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学技术，我们可以深入了解肿瘤细胞的代谢特征、代谢途径的调控机制以及与肿瘤发生的相关因素。
这对于肿瘤的分型、诊断和治疗提供了重要的参考依据。
综上所述，基于核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学技术在肿瘤代谢研究中具有重要的应用价值。
通过该技术，我们能够全面了解肿瘤细胞的代谢特征和代谢途径的变化，从而为肿瘤的早期诊断和治疗提供新的策略和方法。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了本文的研究背景和目标。
首先，介绍了代谢组学在肿瘤研究中的重要性和应用前景。
接着，详细介绍了基于核磁-质谱稳定同位素分辨技术的代谢组学方法及其在肿瘤代谢研究中的应用。
最后，阐述了本文的目的，即通过研究核磁-质谱稳定同位素分辨的代谢组学在肿瘤代谢研究中的应用，为肿瘤诊断和治疗提供新的策略和方法。
稳定同位素标记
稳定同位素标记引言稳定同位素标记被广泛应用于不同领域的科学研究中，包括地质学、环境科学、生物学等。
在这些研究中，稳定同位素的标记可以提供关于物质来源、代谢途径和地质过程的重要信息。
本文将探讨稳定同位素标记的原理、应用以及其在不同领域的作用。
稳定同位素标记的原理稳定同位素是指具有相同原子序数但不同质量数的同一种元素，其核外电子结构相同，但核内的中子数不同。
不同同位素之间的质谱值差异可以通过质谱仪进行精确测定，并用于稳定同位素标记。
稳定同位素标记的原理基于同位素的相对丰度稳定性。
相对于放射性同位素，稳定同位素具有长半衰期，不会放射出射线，并且相对丰度在地球上和生物体内具有稳定性。
因此，稳定同位素可以被用作标记物质的示踪剂，并提供关于物质来源、生物过程和地质过程的信息。
稳定同位素标记的应用稳定同位素标记在各个科学领域有着广泛的应用。
以下是几个主要领域的应用示例：1. 地质学稳定同位素标记被广泛用于研究地球历史和地质过程。
例如，通过测量岩石中不同同位素的丰度，可以确定岩石的形成时间和条件，揭示地壳演化的历史。
稳定同位素标记还用于研究地下水和地表水的起源和流动方式，以及地球气候的变化过程。
2. 环境科学稳定同位素标记在环境科学研究中也起着重要作用。
通过测量水体、土壤和大气中稳定同位素的丰度，可以追踪污染物的行为和传输途径。
稳定同位素标记还可以用于研究生态系统中物质循环和生物过程，如食物链和能量流动。
3. 生物学稳定同位素标记在生物学研究中有着广泛应用。
通过将稳定同位素标记物质引入生物体内，可以跟踪物质在生物体内的运动和转化过程。
例如，通过注入稳定同位素标记的氮气到植物叶片中，可以研究植物光合作用的速率和效率。
稳定同位素标记还可以应用于动物行为研究、食物链分析以及追踪动植物迁徙。
稳定同位素标记的示踪方法稳定同位素标记的示踪方法根据研究对象和目的的不同而有所差异。
以下是几种常见的示踪方法：1. 同位素比值法同位素比值法是最常用的稳定同位素标记方法之一。
稳定同位素示踪技术在生态学中的应用
稳定同位素示踪技术在生态学中的应用生态学是关于生物和环境互动关系的科学，它研究的核心问题之一是物质循环的过程和机制。
而稳定同位素示踪技术（Stable Isotope Tracing Technology）则是生态学中的一个重要工具，它通过对生物体内稳定同位素的监测和分析，揭示了生态系统中不同生物群体之间和物质之间的相互作用与循环过程，为我们深入了解生物和环境互动关系提供了有力支撑。
本文将从稳定同位素示踪的原理、示踪技术的种类以及它们在生态学中的应用等方面进行探讨。
一、稳定同位素示踪的原理稳定同位素示踪技术利用天然界中稳定同位素的相对丰度差异，来揭示各种生物或化学物质在环境中的循环和转化过程。
通俗地讲，自然界中存在着多种同种元素的同位素，其中相对丰度较高的同位素数量比较多，而相对丰度较低的同位素数量相对较少。
因为不同的同位素性质各异，所以它们在物质的各种过程中表现出不同的稳定性和反应活性。
比如水分子中氢原子的同位素就有稳定的氢-1、氘-2和氚-3，其中氢-1相对丰度最高，氚-3相对丰度最低。
同样，空气中的二氧化碳分子中碳原子也有稳定的碳-12、碳-13和碳-14，其中碳-12相对丰度最高，碳-14相对丰度最低。
这种差异可以利用质谱仪等仪器对稳定同位素进行检测和分析，从而揭示物质在生命体内和生态系统中的各种过程和转化。
二、示踪技术的种类稳定同位素示踪技术是一类复杂的实验手段，它可以应用于各种生物或化学物质的追踪和定量分析。
在生态学中，常用的示踪技术主要包括以下几种。
1. 激光荧光同位素比值仪激光荧光同位素比值仪是最常用的稳定同位素比值分析仪器，它通过激光诱导荧光技术，将样品中的稳定同位素分子转化为高能态激发态分子，利用荧光发射光谱测量不同同位素所发射的光谱波长，从而计算出它们的相对丰度比值。
2. 气相色谱质谱仪气相色谱质谱仪是目前最灵敏、最精确的稳定同位素示踪仪器，它能够检测不同同位素分子的相对丰度比值，常用于确定各种生物分子、尤其是蛋白质和氨基酸等化合物的同位素组成，以及微生物群体和植被的碳、氮同位素参量等方面的研究。
稳定同位素比例质谱仪在土壤碳循环研究中的应用
子化 ， 成一 系列 的离 子 束 。带 有 样 品信 息 的离子 形
束 经过质 量 分 析 器 ， 质 荷 比 （ ｚ 分 开 。离子 检 按 ｍ／ ）
土壤 原生和 次 生碳 酸 盐 区 分 、 。ｃ 植 被 变 化历 史 Ｃ／
摘 要
素 比例 质谱 仪 的 结 构 和 测 量原 理 ， 详细 介 绍 了碳稳 定 同 位 素 技 术 在 土壤 有 机 碳 和 碳 酸 盐 研 究 中 的应 用 ， 括 土 壤 包 碳 稳 定 同位 素 比值 在 评 估 土壤 有 机 质 的分 解 和周 转 速 率 、 现 Ｃ ／ 被 的 变 化 历 史 和 古 气 候 状 况 、 讨 土 壤 有 重 。Ｃ 植 探
研 基 金 （０ ５ ０ ２ １） ２ ０ ０ ２Ｏ ４ 。
作 者 简 介 ：张 林 ， ， ９ ５年 出生 ， 族 ， 女 １８ 汉 山东 菏 泽 人 ， 士 ， 要 研 究 方 向为 土 壤 生 态 。Ｅ ｍａ ： ｉｗｅ １ ＠ ｓ ｈ ． ｏ 硕 主 — ｉ ｌ ｌ ｎ ｉ ０ ｏ ｕ ｃｒ ４ ｎ
土壤碳循环 土壤有机碳 土壤 碳 酸 盐 碳 稳 定 同位 素 比值
关 键 词 稳 定 同位 素 比例 质 谱仪
ｌ 引 言 带
用￣ １ 。其研究 结果可 以为土壤碳 循环动力 学模 型 ８０ －Ｊ
土 壤碳 库是 陆 地生 态 系统碳 库 中最 大 的分 量 ， 在陆地 中存 储 的时间最 长 ， 包括周 转周期从 几个 月 、 几 年 到 几 十 年 ， 至 几 百 年 、 千 年 的 各 类 碳 甚 几 库［］ 】 。土壤 与大气之 间每年 的碳交 换量 达 到 ６ ～ Ｏ ８ Ｐ Ｃ， ０ ｇ 是每 年石油 和煤 等燃 料 燃烧 释 放 碳量 的 １ ２
C和O稳定同位素在矿层沉积环境分析方面的应用
C和O稳定同位素在矿层沉积环境分析方面的应用瞿 琮（东华理工大学地球科学学院，江西 南昌 ３３００１３）摘 要：为了精确恢复地区的矿层性质、沉积环境和沉积特征，对于稳定同位素的地球化学分析研究尤其重要，主要是对Ｃ和Ｏ同位素的分析，从而可推断出当时的沉积环境和气候条件。
对于样品中元素的异常进行了分析，采用多接收电感耦合等离子体质谱仪（ＭＣ－ＩＣＰ－ＭＳ）对同位素比值进行了测定，使用δ（‰）＝（Ｒ样品／Ｒ标准－１）×１０００来表示。
对于碳氧同位素的研究表明，其与沉积环境具有一定的相关性，同时古环境中各类碳酸盐岩的碳、氧稳定同位素组成也受到沉积作用和成岩作用的影响，随之发生变化，进而我们可以利用碳氧同位素的原始沉积信息来推断当时的沉积环境。
关键词：Ｃ和Ｏ同位素；同位素比值；沉积环境中图分类号：Ｐ６１８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１９－０１７２－２Application of C and O stable isotopes in the analysis of deposit sedimentary environmentQU Cong（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００１３，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｒｅｓｔｏｒｅ ｔｈｅ ｏｒｅ ｂｅｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ， ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｅａ， ｉｔ ｉｓ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｔａｂｌｅ ｉｓｏｔｏｐｅｓ， ｍａｉｎｌｙ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃ ａｎｄ Ｏ ｉｓｏｔｏｐｅｓ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｉｎｆｅｒ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｔ ｔｈａｔ ｔｉｍｅ． Ｔｈｅ ａｎｏｍａｌｙ ｏｆ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｉｓｏｔｏｐｅ ｒａｔｉｏ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ｍｕｌｔｉ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ （ＭＣ－ＩＣＰ－ＭＳ）， ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｂｙ δ （‰） ＝ （ｒｓａｍｐｌｅ ／ ｒｓｔａｎｄａｒｄ－１） × １０００． Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｉｓｏｔｏｐｅｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｉｓｏｔｏｐｅｓ ａｎｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｉｓｏｔｏｐｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋｓ ｉｎ Ｐａｌｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｒｅ ａｌｓｏ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｈａｎｇｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ． Ｗｅ ｃａｎ ｉｎｆｅｒ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｉｓｏｔｏｐｅｓ．Keywords: Ｃ ａｎｄ Ｏ ｉｓｏｔｏｐｅｓ； ｉｓｏｔｏｐｅ ｒａｔｉｏ； ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ对于研究某地区矿层的沉积环境，运用的常规方法有：沉积地质矿物的原生沉积构造、构造、古生物化石的分析、岩芯的观测和测井曲线等，但对于各个层段相似的冲积相特色，不便观察。
mat253同位素质谱仪 水平衡法氢氧同位素
mat253同位素质谱仪水平衡法氢氧同位素
Mat253稳定同位素质谱仪是一种高精度、高稳定性、高度线性和高灵敏度的分析仪器，
主要用于环境科学技术和资源科学技术领域。
该仪器可以应用于多种同位素比值的测定，如D/H、13C/12C、15N/14N、18O/16O、34S/32S（SO2和SF6）等。
水平衡法氢氧同位素分析是Mat253稳定同位素质谱仪的一种应用方法。
水平衡法是一种
通过测量样品中氢和氧同位素比值来分析水资源稳定性的方法。
在这个过程中，稳定同位素质谱仪发挥着关键作用，可以精确地测量氢和氧同位素的比例。
具体操作步骤如下：
1. 样品制备：首先，需要将固体或液体样品转化为气体形态，如CO2、N2、CO和H2等。
2. 接口：将制备好的气体引入到稳定同位素质谱仪的离子源中。
3. 离子源：Mat253稳定同位素质谱仪的离子源部分负责将气体离子化，形成离子流。
4. 质量分析器：离子流经过质量分析器，质量分析器根据离子的质量-电荷比将离子
分离。
5. 检测器：检测器部分用于捕捉经过质量分析器的离子，并将其转换为电信号。
6. 数据处理：计算机对检测器输出的电信号进行处理，计算出氢和氧同位素的比值。
7. 结果分析：根据测得的氢氧同位素比值，可以分析水资源的稳定性，为地质科研工作提供有力的技术支持。
通过以上步骤，Mat253稳定同位素质谱仪可以实现水平衡法氢氧同位素的分析。
这种方
法在环境监测、水资源研究、气候变化等领域具有重要应用价值。
稳定同位素比例质谱仪(IRMS)的原理和应用
稳定同位素比例质谱仪（IRMS）的原理和应用祁彪，崔杰华（中国科学院沈阳应用生态研究所农产品安全与环境质量检测中心，沈阳，110016）同位素质谱最初是伴随着核科学与核工业的发展而发展起来的，同位素质谱是同位素地质学发展的重要实验基础。
当前我国同位素质谱技术已深入到矿床同位素地球化学、岩石年代学、有机稳定同位素地球化学、无机稳定同位素地球化学等各个方面，并在国家一系列重大攻关和研究课题中发挥重大作用，如金矿和石油天然气研究、水资源开发等。
稳定同位素技术的出现加深了生态学家对生态系统过程的进一步了解，使生态学家可以探讨一些其它方法无法研究的问题。
与其它技术相比，稳定同位素技术的优点在于使得这些生态和环境科学问题的研究能够定量化并且是在没有干扰（如没有放射性同位素的环境危害）的情况下进行。
有些问题还只能通过利用稳定同位素技术来解决。
现在，有许多农业研究机构和大学，已经开始使用高精度同位素质谱计从事合理用肥、果实营养、固氮分析、农药毒性、家畜气候对作物的影响以及食品质量控制等多方面的研究工作。
与原子能和地质研究工作相比较，在农业和食品方面应用同位素方法从事科研和检测工作，正处于方兴未艾阶段，随着人类社会发展，对农业的要求越来越高，今后大力开展和普及用现代化方法研究农业增产、改善果实质量以及进行食品质量控制检测的工作前途无限广阔。
一、有关同位素的基本概念1、同位素（Isotope）由于原子核所含有的中子数不同，具有相同质子数的原子具有不同的质量，这些原子被称为同位素。
例如，碳的3个主要同位素分别为12C、13C和14C，它们都有6个质子和6个电子，但中子数则分别为6、7和8。
2、稳定同位素（Stable isotope）同位素可分为两大类：放射性同位素（radioactive isotope）和稳定同位素（stable isotope）。
凡能自发地放出粒子并衰变为另一种同位素者为放射性同位素。
无可测放射性的同位素是稳定同位素。
气相色谱-稳定同位素质谱仪
气相色谱-稳定同位素质谱仪气相色谱-稳定同位素质谱仪（GC-IRMS）是一种高分辨率和高精确度的分析仪器，用于分离和定量分析复杂混合物中的化合物的同位素组成。
GC-IRMS结合了气相色谱（GC）和稳定同位素质谱（IRMS）两种技术的优势。
气相色谱是一种常用的分离技术，能够有效地分离和纯化混合物中的化合物。
稳定同位素质谱是一种能够测量稳定同位素丰度比例的技术，可以提供高精确度和高灵敏度的同位素分析结果。
GC-IRMS的分析流程如下：首先，样品通过气相色谱柱分离出各种化合物；然后，化合物进入稳定同位素质谱仪进行同位素分析。
在质谱仪中，化合物被电离成离子，并经过质量分析仪器分析出各种同位素的丰度比例。
GC-IRMS广泛应用于各个领域的研究中，特别是在环境科学、地质学、生物学和化学等领域。
它可以用于分析气体、液体和固体样品中的同位素组成，如矿石、土壤、水体、气体和大气中的化合物等。
GC-IRMS的主要优势是精确度高、灵敏度高和多功能性。
它能够提供同位素组成的定量数据，并且能够检测少量化合物的同位素分析结果。
此外，GC-IRMS还可以通过测量不同同位素之间的比例，提供化合物的来源信息和反应机制等相关信息。
GC-IRMS在环境科学中的应用非常广泛。
例如，在研究气候变化和碳循环方面，GC-IRMS可以用于测量大气中二氧化碳、甲烷和氮氧化合物等气体的同位素组成，以了解它们的来源和变化。
此外，GC-IRMS还可以用于研究生态系统中不同碳汇、水池和物质循环过程的同位素组成，从而揭示生物地球化学过程的机制。
在地质学研究中，GC-IRMS可以用于分析岩石和矿石中的同位素组成，以确定它们的成因和演化过程。
同时，GC-IRMS也可以用于研究地下水和地下水中污染物的运移和循环过程，为地下水污染物的来源和迁移机制提供线索。
在生物学研究中，GC-IRMS可以用于分析生物体中的同位素组成，如动植物体内的碳、氮和氧同位素，以了解生物体的生态位、食物链和生物地理学等问题。
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稳定同位素质谱仪的应用
一、地质地球化学：稳定同位素质谱仪的最早应用
主要研究轻元素（CHONS）的稳定同位素在自然界（岩石圈、土壤圈、水圈、大气圈）的丰度及其变化机理、在各种天然过程中的化学行为，并以此为指导研究天然和环境物质的来源、迁移过程以及经历过的物理和化学反应。
研究领域：
固体地球学科：地球动力学、地质构造学、岩石学、矿床学、矿物学、沉积学。
其他：海洋学、水文学、冰川学、古气候学、天体学、天体化学、考古学、石油/石油相关。
二、农业、林业（起步也比较早）
稳定同位素技术在农业研究中的应用包括：科学施肥、作物营养代谢、生物固氮、土壤呼吸、农用化学物质对环境影响、饲料配方、水产养殖、林木果树、药材等。
●肥料的利用/转化途径和利用效率（13C，15N）。
●氮素的硝化、反硝化过程（2H，15N，18O）。
●光合作用及同化产物的传导和分布研究
●利用稳定同位素展开的固氮研究。
●农业残留、代谢及降解研究。
●土壤碳氮循环研究：有机质年龄及周转率的测定、土壤细根年龄测算、土壤呼吸
等。
三、生态
稳定同位素技术加深了对生态过程的研究，可以探讨一些其他方法无法研究的问题。
1. 植物生理生态学
稳定同位素（2H、13C、15N和18O）可对生源元素的吸收、水分来源、水分平衡和利用效率等进行测定，从而研究植物的光合作用途径；
●植物水分胁迫程度；
●植物水分利用效率：植物13C组成能够在时间尺度上反映植物的水分利用效率。
●植物水通量检测：通过植物中水2H和18O组成，判定植物对表层水和深层水的依
赖程度。
●确定植物的分布区域（15N,18O,2H）
●光合作用、呼吸作用研究：对生态系统CO2交换的相对贡献（13C，18O）
●蒸发和升腾作用研究：对生态系统水交换或蒸散（ET）的相对贡献（2H，18O）
●树木年轮同位素环境响应：通过年轮同位素比值变化，分析过去环境变化（湿度、
旱涝、气候特征）。
2. 生态系统生态学
稳定同位素技术可用来研究生态系统的气体交换、生态系统功能及对全球变化的响应
等；
●碳、氮循环及碳、氮平衡研究。
●碳氮在植物、大气、土壤之间的迁移和生态学过程。
●昆虫生态和海草生态
●温室气体研究：大气痕量气体（CO2、CH4、CO、N2O）的产出机理、来源识别各
源头贡献率等。
✧研究自然生态系统汇源周期性及季节特征。
✧判定N2O的来源（硝化细菌和反硝化细菌）（15N、18O）
✧确定城市能源消耗对大气CO2，CO和氮化物的贡献。
（13C，15N，18O）
✧植物N2O释放规律及光照度和光合作用的关系。
✧海洋边界大气层中CH4的空间分布规律
✧水稻田甲烷释放通量及碳同位素组成研究。
3. 动物生态学
稳定同位素也已广泛应用于区分动物的食物来源、食物链、食物网和群落结构以及动物的迁移活动等。
●候鸟迁徙路线：判断候鸟、蝴蝶等的迁徙路线（18O，2H）
●判定史前人类社会是否以谷物作为食物来源（13C）
●营养物质流动研究（13C示踪）
●食物网中生物的营养阶层分析（15N）
●食物网初级消费者食物来源（13C，34S）
●确定食物链的长度（15N）
●史前人类的社会的食物来源（13C）
●海洋、河口营养层间营养流动研究
四、环境
稳定同位素应用于环境监测和环境保护。
●运用稳定同位素法确定空气和水体污染物的来源（15N，34S，18O）
●土壤、水体中持久污染物的来源、迁移、及降解动态。
●污染环境生物修复研究
●城市地下水硝酸盐污染及其成因研究（N同位素）
●地表水-地下水的硫氯污染物特征
●有机污染物环境行为过程中稳定同位素分馏效应
●大气颗粒物中有机污染源的确定及示踪
●确定水域污染程度：目前，化肥使用非常普遍，土壤中单飞及其他含氮有机物动
过水土流失流入江河湖海，δ15N一定程度上可以作为水域污染程度指标。
五、食品
稳定同位素质谱技术可用于鉴别不同种类、不同来源的食品原料，是目前国际上用于鉴别食品成分掺假的一种直接而有效的工具，是一个较新的研究领域，具有广阔的应用前景。
食品掺假：果汁、红酒、蜂蜜等掺假及产地鉴别。
食品、药品、保健品等产地鉴别。
在我国，国家于2002年也已颁布了蜂蜜中碳-4植物糖含量的稳定碳同位素比率测定方法。
六、医学研究
质量平衡，血碳酸氢盐，呼吸，新陈代谢，双标记水，身体总水，胃排空，肝功能，蛋白质循环等。
七、其他
体育竞赛中检测尿液中13C判断是否使用兴奋剂。
利用稳定同位素快速识别毒品、炸药、伪钞的产地和来源。
……。