氢氧稳定同位素技术在水文学中的应用
水文地球化学的含义
水文地球化学的含义。水文地球化学是水文地质学的一部分；它是在水文地质学及地球化学基础上发展起来的；它的主要研究对象是地下水化学成分的形成和演化，以及各种组分在其中的迁移规律；它是探索地球壳层中各带地下水地球化学作用的学科。
水文地球化学的研究对象及意义。
对象：水文地球化学的研究对象不仅是地下水本身，而且应该揭示地下水活动过程中种种水文地球化学作用对各种地质现象的影响和关系。
意义：（1）水文地球化学研究可以解决地下水的形成和起源问题。（2）水文地球化学研究可以查明地下水的分布和形成规律，为阐明水文地质条件、评论地下水资源增添些有效的方法（3）水文地球化学研究可阐明人类活动对地下水的影响，成为自然资源的合理利用、保护、以及防止环境污染（地下水污染）等课题的理论基础。（4） 水文地球研究可为矿床的形成提供水文地质分析方面的依据，为找矿提供有用的信息。（5） 在与地下热能开发有关的地下热水、饮用与医疗矿泉水及地质环境与人体健康等各方面，水文地球化学研究成果也将显示出它的作用，并做出应有的贡献。
水分子的缔合作用：由单分子水结合成多分子水而不引起水的化学性质改变的现象，。
水的特异性质：水具有独特的热力学性质 、水具有较大的表面张力、水具有较小的粘滞性和较大的流动性、水具有高的介电效应、水具使盐类离子产生水合作用的能力 、水具有良好的溶解性能
活度的定义：指实际参加化学反应的物质浓度，或指所研究的溶液体系中化学组分的有效浓度。活度用于气体和蒸汽时，叫逸度或挥发度
质量作用定律：一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关。
自由能 ：指一个反应在恒温恒压所做的最大有用功
活度系数的计算对于矿化度＞100mg/L的天然水离子强度< 0.1mol/L用Debye-Huckel试
饱和指数的概念：是确定水与矿物处于何种状态的参数，以符号“SI”表示。
Eo指在标准状态下，金属与含有该金属离子且活度为1mol/L的溶液相接触的电位，称为该金属的标准电极电位：
MixSIAR和IsoSource模型解析植物水分来源的比较研究
第４０卷第１６期２０２０年８月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．１６Ａｕｇ．，２０２０
ｈｔｔｐ：／／
ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ基金项目：国家自然科学基金项目（４１５７１１３００７３）；中国科学院创新交叉团队
收稿日期：２０１９⁃１０⁃３０； 网络出版日期：２０２０⁃０６⁃０８∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｕｘｉａｎｌｉｗｗ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９１０３０２２９４
曾祥明，徐宪立，钟飞霞，易汝舟，徐超昊，张耀华．ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较研究．生态学报，２０２０，４０（１６）：５６１１⁃５６１９．ＺｅｎｇＸＭ，ＸｕＸＬ，ＺｈｏｎｇＦＸ，ＹｉＲＺ，ＸｕＣＨ，ＺｈａｎｇＹＨ．ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆＭｉｘＳＩＡＲａｎｄＩｓｏＳｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌｓｉｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓ．
ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（１６）：５６１１⁃５６１９．
ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较
研究
曾祥明１，２，３，徐宪立１，３，∗，钟飞霞１，３，易汝舟１，２，３，徐超昊１，２，３，张耀华１，２，３
１中国科学院亚热带农业生态研究所，长沙 ４１０１２５
２中国科学院大学，北京 １０００４９
３中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站，环江 ５４７１００
摘要：选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸（Ｋａｌｏｐａｎａｘｓｅｐｔｅｍｌｏｂｕｓ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｋｏｉｄｚ．）、香椿（Ｔｏｏｎａｓｉｎｅｎｓｉｓ）和化香（ＰｌａｔｙｃａｒｙａｓｔｒｏｂｉｌａｃｅａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃｃ．）为研究对象，通过对不同土壤深度的土壤水、泉水、雨水和植物采样，利用氢氧稳定同位素技
术，借助ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＡＲ两种模型分析植物水分来源，通过直接相关法判断植物主要吸水源来衡量两种模型的适用性。
同位素示踪方法在地下水污染溯源中的应用研究
同位素示踪方法在地下水污染溯源中的应用研究
地下水是地球上最重要的淡水资源之一，被广泛用于供水和灌溉。然而，由于人类活动和自然因素的影响，地下水受到污染的风险日益增加。为了识别和追踪地下水的污染源，同位素示踪方法成为了一种强大的工具。本文将探讨同位素示踪方法在地下水污染溯源中的应用研究。
同位素是元素核外的不同核质量所对应的各个种类，即质子数相同、中子数不同的同一元素。同位素示踪方法是通过测量地下水中特定同位素的比例来识别和追踪污染源。以下将介绍几种常见的同位素示踪方法及其在地下水污染溯源中的应用。
首先，氢氧同位素（δD、δ^18O）被广泛用于地下水的溯源研究。地下水中的氢氧同位素比例受降水同位素组成和地质过程的影响，因此可以用来确定地下水的来源和运动路径。通过比较地下水和潜在污染源（如降水、地表水或地下水）中的氢氧同位素比例，可以追踪污染物在地下水中的扩散轨迹。例如，污染源中的氢氧同位素比例可能与地下水中的比例相差较大，从而揭示污染物可能来自其他来源。
其次，碳同位素示踪方法（δ^13C）在地下水污染溯源研究中也得到广泛应用。地下水中的有机物和溶解性无机碳通常具有不同的碳同位素比例。通过分析地下水中有机物的碳同位素比例，可以确定污染物的来源和类型。例如，石油污染源通常具有较低的碳同位素值，而有机肥料污染源则具有较高的碳同位素值。通过比较地下水中溶解性无机碳的同位素比例变化，还可以揭示地下水中生物地化循环的过程和影响。
另外，硫同位素示踪方法（δ^34S）在地下水中污染源的追踪研究中也起着重要的作用。硫同位素比值在不同类型的污染源中通常有明显差异。通过分析地下水中硫同位素的比例，可以识别污染源，并揭示其对地下水的影响。例如，矿山废水中的硫同位素比值通常较高，而农业排水中的硫同位素比值较低。硫同位素示踪方法在揭示地下水中人类活动对环境的影响和评估污染源负责程度方面发挥着重要作用。
此外，其他同位素示踪方法如氯同位素示踪（δ^37Cl）和铅同位素示踪（^206Pb/^207Pb）也可用于地下水污染源的追踪研究。每种同位素示踪方法都有其独特的应用领域和适用性，根据具体污染环境和需要选择合适的示踪方法进行研究。
同位素技术在水利方面的应用及发展前景
计量 同位素技术在水利方面的应用及发展前景 ２００８年第２期
同位素技术在水利方面的应用及发展宜亩景
王先成 （清原满族自治县水务局，辽宁清原县 １ １３３００） 【摘要】 目前同位素技术在水利上的应用已经越来越受到重视，本文简要介绍了同位素技术的几种测量方法及其 在水利上的应用。 【关键词】 同位素技术；放射性示踪剂；测量 【中图分类号】Ｓ１２４ ．２【文献标识码】Ｂ【文章编号】 １００８—１３０５（２００８）０２—００１４—０２ 随着原子核科学技术的不断发展，尤其是人工 放射性同位素的发现和制备，使同位素示踪技术的 应用领域大为扩展，再加上同位素是在技术本身具 有灵敏、准确和分辨率高的以及活体测量等优点，该 技术已成成为各学科科学家在研究中直接或间接获 得信息和依据的重要手段。同位素示踪技术通过核 物理仪器、仪表的探测和核化学的分析所获得的信 息和数据，来阐明自然界各种复杂体系（宏观或微 观）中物质的运动和变化规律。 ２００３年是应用环境同位素技术研究水文水资 源问题５０周年，也是国际原子能机构主办四年一 届的环境同位素水文国际学术会议召开４０周年， 为此，在奥地利维也纳联合国大楼召开了“国际 环境同位素水文学会”，会上分别讨论了“地下水 可持续利用和水动力学”、 “河流系统动力学”、 “非饱和带过程和人工补给”、“地热系统”、“气候 和大气圈”、“生物地下水化学和地下水水质”等 一系列应用环境同位素示踪技术解决的问题。通过 这样的国际性会议，我们可以看到目前由于种种原 因，我国同位素水文学的发展、系统研究尚处于落 后的状态，因此我们仍有很大的研究探索空间。 同位素在水利工程上的应用是从１９５８年开始 的，最早研究的课题是碳一１４测龄、利用锌一６５ 观测长江卵石推移和利用钴一６０在室内进行掺气 测量，然后逐步扩展到水库淤泥容重和河水含沙量 测量、地下水运动、渗流和泥沙运动观测，以及其 他方面的实际应用。目前，同位素技术在许多工程 上已起到了重要作用，取得了显著的经济效益和工 ・】４． 程效益。 现在同位素在水利上已成功作为常规的测试手 段应用，用一般方法测得的水文数据较少时，应用 同位素技术解决问题又快又可靠，因此在水利工程 中的应用占有十分重要的位置，用它所测得的明确 结论可作为水利资源的利用、管理和规划的基础。 同位素技术可用于下列领域：地下水运动、弥 散和储存的勘测，地表水流速和流量的观测，湖 泊、水库的水动力学研究，河流、港口泥沙运动和 沉积的测定以及冰雪水文和环境保护等。 １ 国内同位素技术在水利方面的应用研究 （１）测试渗水来源、渗漏量、渗流的路径、 渗流的速度等等，为工程中的防渗设计做准备。 （２）测量水文地质参数，为工程的设计和施 工提供准确的数据。 （３）测试地下水的年代、如何分层、各含水 层间的补给关系、地下水的运动状态、地下水与相 邻的地表水体间的补给关系及排泄路径、深层地下 水的起源及水循环特性和地下水同位素资料在地震 预报中的作用等等。 （４）运用天然水的同位素示踪技术追溯某个 环境系统中水的来源及运移过程，研究与其相关的 水循环系统即：大气降水、地表水和地下水间的动 态转换关系，揭示不同水体的补排关系和不同水文 地质单元之间的水力联系，研究的结论可用于对自 作者简介：王先成（１９６９年一），男，山东人，工程师。
稳定同位素技术的发展及其应用
核技术与核安全课程作业
稳定同位素技术的发展及其应用 原子核内质子数相同而中子数不同的一类原子称为同位素，它们处在周期表上的同一位置，可分为稳定性同位素和放射性同位素。放射性同位素的原子核是不稳定的，它通过自发的放出粒子而衰变成另一种同位素。而不具有放射性的同位素称为稳定同位素，其中一部分是由放射性同位素通过衰变后形成的稳定产物，称为放射成因同位素；另一部分是天然的稳定同位素，是核合成以来就保持稳定，迄今为止还未发现它们能够自发衰变形成其他同位素。自然界中共有1700余种同位素，其中稳定同位素有270余种。有的元素由很多的稳定同位素组成，如第50号元素锡含有10个稳定同位素；而有的稳定同位素却仅仅只有一个稳定同位素，如元素氟、钠等。
稳定同位素较放射性同位素具有安全、无污染、易控制的优点，在地质、生态、医药、农业等领域研究中得到广泛应用。
1.稳定同位素技术的发展过程
稳定同位素的发现比放射性同位素要晚一些，1912年汤姆孙用电磁分析器（近代质谱计的雏形）才第一次确定了氖-20和氖-22的存在；1927年发现了氧的稳定同位素O17和O18；1932年发现了重氢（D）。1936年尤里等用精馏法从水中富集了O18，随后又用化学交换法富集了Li8，C13，N15和S34，不但证实了早年发表过的有关分离的计算理论，同时也发现了化学交换法对大量分离轻同位素很合适的。与此同时也采取了几种物理方法分离了若干种同位素。
在1930-1941年期间稳定同位素分离还处于探索阶段，此时尚无工业规模的生产，少量分离物只是提供研究同位素本身的核性质以及作为示踪原子用。到20世纪50年代后期，由于科学技术的进步及稳定同位素特殊性质的逐步显示，才使之得以迅速发展。我国稳定同位素的研制工作起步于50年代中，60年代首先在农业上获得应用。之后，在医药学中的应用也取得初步成果。目前，我国已有一支稳定同位素的研究、生产机应用的技术队伍，个别产品进入了国际市场。
稳定同位素在地球科学研究中的应用
稳定同位素在地球科学研究中的应用
稳定同位素是指具有相同原子序数但不同中子数的同位素，其核外电子结构和化学性质相同，但物理和化学性质不同。稳定同位素的应用已经广泛用于地球科学研究。下面本文将介绍稳定同位素在地球科学研究中的应用以及其作用。
1. 碳同位素的地球科学应用
稳定碳同位素研究可以帮助我们了解全球碳循环和碳贮存情况。通过研究碳在不同业界中的分布和分异，科学家可以了解到生物碳和非生物碳的来源及其分布。这样在研究地球的气候变化、环境污染及全球碳排放等方面就有巨大的作用。
例如，元素碳存在的三种形态是有机碳、无机碳和二氧化碳。而地球上的有机和无机碳同位素的含量差异，可以通过稳定碳同位素比对，对碳循环过程的了解卓有成效。同时，稳定碳同位素还可以被用来区分不同种类的碳质输出物，例如煤、石油和生物质等。
2. 氢同位素的研究
稳定氢同位素被应用到气液固各领域的研究中。例如，在全球水循环中，氢同位素可以追踪、区分和分析如同位素分布与水分布之类的关系，帮助地质学家研究出水文地质学和水文地球化学领域的一些重要问题。其次，氢同位素也可以在农业和环境科学领域中应用。例如，氢同位素可以追踪植物生长季节中的降水量。还可以用于跟踪农药和肥料等土地污染物质的迁移。
3. 氮同位素的应用
稳定氮同位素也是地球科学研究中经常使用的技术之一。稳定氮同位素的分布常常会影响到自然界的物种结构，如合成有机物质的生物作用、水的化学性质等。具体来说，稳定氮同位素是用于了解地球氮循环的东西。通过比较样本中的氮同位素，科学家可以了解氮的化学和生物过程。氮的自然变异通常与生物和自然过程相关。
最后，通过对稳定同位素研究的整理和分析，我们可以了解到，这是与地球科学研究密切相关的研究领域。只有充分利用稳定同位素技术，我们才有可能更好地研究地球的环境问题、了解地球上生命的演变过程，以及科学预测自然灾害等，才能够更好更全面地了解地球生存的方式和方法。
激光水稳定性同位素分析仪的操作步骤与注意事项
科技创新导报2016 NO.17Science and Technology Innovation Herald工程技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald11在自然界水文循环过程中，同位素分馏导致水中氢氧同位素组成具有时空差异。氢氧稳定同位素为土壤—植物—大气连续体水分利用来源、水循环演化过程及形成机理分析等研究提供了行之有效的方法，在农业水文学、土壤学、生态学等学科研究中具有重要作用[1-2]。目前，测氢氧稳定性同位素的方法有同位素比率质谱仪法(Isotope Ratio Mass Spectrometor，IRMS)和光谱法。质谱仪因其体积较大，测试成本昂贵，操作复杂而限制其广泛应用。而光谱仪体积小重量轻，携带便捷，可用于野外实时监测，成本低廉，操作简单，分析速度快，且在性能方面已经接近IRMS法[3]。因此，近几年得到广泛应用。该文介绍的是美国Los Gatos Research公司最新研发的激光水稳定性同位素分析仪(型号为LWA-45EP)，可同时测量水中同位素δ2H、δ18O和δ17O。笔者通过实践经验，对该仪器的操作步骤及注意事项等内容进行介绍和总结，以期为相关的用户人员提供参考。1 工作原理IWA-45EP仪器基于高分辨率的离轴积分振腔输出光谱技术(Off-Axis Integrated Cavity Output Spectroscopy)。Off-Axis ICOS技术将激光谐振腔和气体测量室合为一体，激光在谐振腔两端的反射镜中反复震荡，其中有少部分透过反射镜，到达检测器。利用这种装置，进入测量室的激光必先在气体中反复通过上万次，才能到达检测器，这相当于增加了测量室的厚度，从而使吸收信号明显增强，因此可以测定含量极低的气体，大大提高了测量精度和速度[3]。对于液态水样品，IWA-45EP可以以最快的速度同步精确地测量D/H、18O/16O、17O/16O的同位素比率，其保证精度分别为0.5‰、0.1‰和0.1‰。该仪器内置计算机，能够连续测量和储存数据，且使用了LGR专利的内部控温技术，确保仪器漂移最小化。它包含了先进的数据后处理软件，自动执行液态水测量的分析程序，能自动执行数据分析与校准功能，图形化显示测量结果，诊断仪器运行状态。后处理软件还包含了LGR专利的光谱污染诊断技术，能通过详细的分析高分辨率吸收光谱，检查、量化并修正水样中有机污染物的干扰。2 仪器操作步骤2.1 开机顺序(1)检查稳压电源、仪器的各处插头、连接处等是否正确安装。(2)先打开稳压电源开关，再打开LC-PAL高速全自动进样器，最后打开激光水稳定性同位素分析仪。①基金项目：“千人计划”司炳成教授平台建设费(科研专项：Z111021309)；“千人计划”司炳成实验运行费(科研专项：Z111021308)。 作者简介：靳静静(1988,10—)，女，汉，河南新乡人，硕士，实验师，主要从事大型仪器设备管理。DOI：10.16660/ki.1674-098X.2016.17.011激光水稳定性同位素分析仪的操作步骤与注意事项①靳静静1 李俊超2（1.西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院 陕西杨凌 712100;2.陕西省土地工程建设集团有限责任公司 陕西西安 710075）摘 要：氢氧稳定同位素示踪技术是研究土壤—植物—大气连续体水分利用来源、水循环演化过程及形成机理分析等的重要手段。美国Los Gatos Research公司最新研发的激光水稳定性同位素分析仪(LWA-45EP)，可同时测量水中同位素δ2H、δ18O和δ17O。该文根据笔者实践经验，对该仪器的操作步骤及注意事项等内容进行了介绍和总结，以期为相关人员提供参考。关键词：激光水稳定性同位素分析仪 操作步骤 注意事项中图分类号：S124 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2016)06(b)-0011-03Operation and Announcement of Laser Stable Isotopes of Water AnalyzerJin Jingjing1 Li Junchao2(1.Institute of Water Saving Agriculture in Arid Areas of China，Northwest A＆F University，Yangling Shannxi,712100，China;2. Shannxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., LTD, Xi'an Shannxi，710075, China)Abstract：Hydrogen and oxygen stable isotope tracing is an important means in studying the hydrological cycle in soil-plant-atmosphere continuum. The Los Gatos Research company＇s laser stable isotopes of water analyzer (LWA-45EP), can simultaneously measure the δ2H、δ18O and δ17O of water. This paper introduced its operation, common problems and solutions, so as to provide reference for relevant users.Key Words：Laser stable isotopes of water analyzer; Operation; Announcement科技创新导报2016 NO.17Science and Technology Innovation Herald工程技术
稳定同位素分馏
- 1 - 稳定同位素分馏
稳定同位素分馏是指同一元素不同同位素之间在自然界中分布不均匀的现象。同位素是指原子核内具有相同质子数但中子数不同的同一元素，其化学性质基本相同，但物理性质不同。稳定同位素是指不放射性的同位素，其核内中子数与质子数之比相对固定，不会发生衰变。
稳定同位素分馏在地球科学、生物学、环境科学等领域都有广泛的应用。例如，在地球科学中，利用稳定同位素分馏可以研究地球物质的起源、演化和循环过程；在生物学中，稳定同位素分馏可以研究生物体内物质的代谢途径和食物链的传递关系；在环境科学中，利用稳定同位素分馏可以追踪污染物的来源和传输途径。
稳定同位素分馏的原理是基于同位素在物质中的化学反应速率不同。同一元素的不同同位素具有不同的原子量，因此在化学反应中的速率也会有所不同。例如，在自然界中，水分子中的氢原子有两种同位素：氢-1和氢-2，其中氢-2也称为重水，其原子量比氢-1高一倍。因此，在水的氢氧同位素分析中，可以利用氢氧同位素比值来研究水的来源和循环过程。
稳定同位素分馏的分析方法主要有质谱法和红外光谱法。质谱法是利用质谱仪对样品中的同位素进行测定，可以测定多种稳定同位素的比例。红外光谱法则是通过红外光谱仪对样品中的分子振动频率进行测定，从而得到同位素的比例。
稳定同位素分馏在地球科学中的应用主要包括地质年代学、地 - 2 - 球化学和大气科学等方面。在地质年代学中，利用稳定同位素分析可以确定地层的年代和古气候环境；在地球化学中，可以研究元素的起源和演化过程；在大气科学中，可以追踪大气中的气体来源和传输途径。
在生物学中，稳定同位素分馏可以用于研究生物体内物质的代谢途径和食物链的传递关系。例如，在食物链中，稳定同位素分析可以确定食物链中各级消费者的同位素比例，从而推断它们的食物来源和食物链的传递关系。在生物体内，不同同位素的比例也可以反映生物体代谢途径和生长环境。
陆地蒸散发分割方法及影响因素研究进展
Vol. 32 No. 7
Apn ,2021第
32卷第
2期
202 1年
4月水资源与水工程学报
Joomat of Wates Resources & Wates Engineevng
DOI :14i 11745/ji imn. 372 - 643X. 7021.02. 32
陆地蒸散发分割方法及影响因素研究进展
李新梦
。，狄崇利
04,刘
琴
。，韩琼
。，王
铁军
04
(0天津大学地球系统科学学院，表层地球系统科学研究院
，天津
300072；
2.天津市
环渤海关键带科学与可持续发展重点实验室，天津
300077)
摘 要：蒸散发
(ET)是陆地水文循环的重要组成部分，蒸散发分割及其影响因素辨识在气象、水文和农业等领域
均有重要意义。为研究不同蒸散发分割方法的适用性及不同时间尺度上蒸散发分割的影响因素，在总结不同蒸散
发分割方法优缺点的基础上，探讨了日和季节两个时间尺度上蒸散发分割的影响因素。结果表明:水文气象和同位
素方法适用于田间尺度，数值模拟方法适用于区域尺度;在日尺度上蒸腾和蒸散发比值
(T/ET)与太阳辐射、土壤
温度及植被类型(体现在气孔导度差异)等因素呈正相关关系，在季节尺度上
T/ET与植被生长状况呈正相关关
系,与降水(降水量和降水频次)及土壤含水量呈负相关关系。最后，总结了蒸散发分割研究中存在的不足,从蒸散
发分割的方法和影响因素两方面提出了未来研究需要解决的关键问题，以期为蒸散发分割的研究提供参考。
关键词
：蒸散发
；分割方法
;太阳辐射；降水
；土壤含水量
；植被生长状况
中图分类号：
P343 文献标识码
：
A 文章编号
：
372-643X(2021)02-0225-08
Research progress on methods and influencing factors of
terrestrial evapohonspirohon partitioning
LI Xinmeng1,
DI Chonglt1，,
论同位素在水文地质中应用及发展情况论文
论同位素在水文地质中的应用及发展情况
摘要：80年代以来，同位素法在水文地质中的应用越来越广泛，本文分别探讨了环境同位素、人工同位素法在水文地质中的应用及发展情况。
关键词：同位素；水文地质；应用
中图分类号：f407.1 文献标识码：a 文章编号：
引言
同位素在环境领域的应用主要是以环境同位素（环境中自然存在而不是人工加入的核素）作为示踪剂，对水体、大气及土壤中特定对象的来源及迁移过程等进行判断和研究。作为示踪剂的同位素可以是稳定同位素或者放射性同位素，而以稳定同位素的应用最为广泛。
特定来源的物质有特定的同位素组成，因此某种元素的不同同位素在物质中的丰度比可以作为该种物质的标识，通过测定同位素丰度比，可以对环境中某种物质的来源及迁移过程等进行判定或研究，这就是稳定同位素作为示踪剂的原理。同位素技术在环境污染、水文与水资源、海洋及湖泊生态系统等领域应用十分广泛。
由于稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成，且具有分析结果精确稳定、在迁移与反应过程中组成稳定的特点，已被广泛应用于环境污染事件的仲裁、环境污染物溯源和示踪中。例如：通过测量稳定碳同位素13c和12c的组成解析大气中多环芳烃的来源、考察含氯有机污染物的原位修复与生物降解过程；通过观测稳定氮同位素组成解析湖泊沉积物中有机物来源；通过测量硫的稳定同位素组成研究从水体中硫酸盐污染到大气中硫来源等众多环境问题；利用稳定铅同位素指标206pb／207pb进行铅来源解析与示踪已被广泛运用到土壤、地下水、降水、大气、湖泊沉积物等介质中铅来源的研究］。
环境同位素方法在解决许多水文地质问题方面，如确定地下水水龄、研究地下水的形成机制、运动及补给、地下水中的污染源、地表水与地下水的相互关系、监视和跟踪海水入侵的变化趋势等，已经成为国内外广泛认可和使用的方法。例如：澳大利亚利用同位素技术分析了解了中部地区大自流盆地的地下水系统，包括地下水运动规律和地下水年龄，为合理开发利用地下水提供了基础信息；美国利用同位素技术分析洪水的过程、洪水中地表水和地下水所占的比例，为洪水控制及水文学研究提供了依据；我国也应用同位素技术对渭河两岸和黑河流域地表水和地下水转换规律进行了研究，对于科学评价流域水资源状况，合理规划水利工程、进行地下水和地表水联合调度具有重要意义。