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1、第42卷分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)研究報(bào)告第8期2014年8月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1094—1098DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．140289植物體氯的分離及其同位素分析徐慶彩劉麗華張艷靈(山東省水土保持與環(huán)境保育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，臨沂大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，臨沂276005)(中國科學(xué)院鹽湖研究所鹽湖地質(zhì)與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，西寧810008)摘要采用干灰化法與離子交換樹脂色譜法聯(lián)用，建立了植物中氯的分離方法，消除了有機(jī)質(zhì)對(duì)氯同位素測(cè)定的影響，能夠滿足氯同位素正熱電離質(zhì)譜法測(cè)定的
2、需求，沒有造成氯的損失和氯同位素的分餾。結(jié)果表明，青藏高原和山東兩個(gè)地區(qū)的5種植物組織器官的℃l變化范圍為一1．79％0～4．77％o(平均值為1．20％c)，山東地區(qū)的兩種植物器官的℃l小于或接近于0％c，而青藏高原地區(qū)的兩種植物的6370>0％0，這說明山東地區(qū)的兩種植物器官中相對(duì)富集Cl，℃l相對(duì)貧乏，而青藏高原地區(qū)的植物則相對(duì)富集7cl，兩個(gè)地區(qū)的植物具有明顯的cl同位素分餾差異，可能是由于植物的生長(zhǎng)環(huán)境或植物吸收利用氯的遷移、生物生理效應(yīng)差別引起的，為進(jìn)一步利用氯同位素技術(shù)研究植物吸收利用氯的生物行為提供參考。關(guān)鍵詞氯同位素；熱電離質(zhì)譜；
3、植物；組織器官1引言氯是植物生長(zhǎng)必需的一種微量營養(yǎng)元素，氯在維持植物細(xì)胞的膨壓及電荷平衡方面起著重要作用。氯參與植物光合作用中水的光解反應(yīng)，促進(jìn)光合磷酸化作用和三磷酸腺苷(ATP)的合成；氯能維持細(xì)胞液的緩沖性及液泡的滲透調(diào)節(jié)，激活質(zhì)子泵ATP酶；通過氣孑L開閉，氯能間接影響植物的光合作用和生長(zhǎng)。氯與其它微量的陽離子結(jié)合，可保持植物體電荷平衡，同時(shí)還能促進(jìn)碳水化合物的合成“。在植物吸收利用氯的過程中，由于氯的遷移、轉(zhuǎn)化和生物生理作用，可能產(chǎn)生與其生長(zhǎng)環(huán)境相關(guān)的同位素(C1和℃1)組成變化。隨著植物組織器官的凋落，引起植物區(qū)域生長(zhǎng)環(huán)境中氯同位素平衡和
4、氯循環(huán)的改變。因此，研究陸生植物和海洋植物對(duì)氯的吸收利用，對(duì)重新認(rèn)識(shí)全球氯同位素平衡變化和氯循環(huán)改變具有重要意義。氯的分離是影響氯同位素地球化學(xué)應(yīng)用研究的關(guān)鍵。有兩種常用的氯分離方法能夠滿足其同位素質(zhì)譜分析需求。其一是Xiao等建立的基于cscl離子正熱電離質(zhì)譜法，采用離子交換色譜法進(jìn)行氯分離，將樣品溶液分別通過H型、Ba型和cs型強(qiáng)陽離子交換樹脂后，溶液中CsC1用于同位素質(zhì)譜分析娟]。其二為基于CHC1離子的氣體質(zhì)譜法分析氯同位素組成_9一所采用的方法，該方法首先采用如沉淀cl一，然后AgC1在暗處與CHI反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成CHC1后，用于氯同位素的
5、質(zhì)譜分析。第二種方法比較耗時(shí)，尤其是無機(jī)態(tài)氯向有機(jī)態(tài)氯的轉(zhuǎn)化過程，操作繁瑣。結(jié)合這兩種方法的特點(diǎn)，孫愛德等¨”建立了低氯含量樣品中氯的分離方法，先用Ag型樹脂將氯富集，然后用氨水洗脫，再通過Ba和Cs型樹脂，有效去除s0一、NOj對(duì)氯同位素測(cè)試的影響，實(shí)現(xiàn)了雨水和雪水等樣品中c1同位素質(zhì)譜分析。而對(duì)于植物樣品而言，植物中存在的大量有機(jī)質(zhì)是限制植物氯同位素應(yīng)用研究的瓶頸問題，因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)的存在能夠抑制質(zhì)譜測(cè)定過程中cscl離子流的發(fā)射，導(dǎo)致其強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)大幅衰減，同時(shí)引起氯同位素分餾J。傳統(tǒng)去除有機(jī)質(zhì)的方法是采用HNO，／H0濕法消解，這種方法能夠有
6、效去除植物中大量有機(jī)質(zhì)，但是容易引起氯損失，導(dǎo)致氯同位素分餾。本實(shí)驗(yàn)在文獻(xiàn)[12，13]基礎(chǔ)上，建立能夠滿足正熱電離質(zhì)譜法需求的氯的分離方法，能有效消除了植物中大量有機(jī)質(zhì)對(duì)氯同位素質(zhì)譜測(cè)定的影響，并對(duì)植物中氯同位素的分餾及其應(yīng)用前景進(jìn)行了探討。2014-03-29收稿；2014-05-29接受本文系國家自然科學(xué)基金(Nos．41340028，41172160)資助項(xiàng)目E—mail：XUqingcai@163．corn—第8期徐慶彩等：植物體氯的分離及其同位素分析2實(shí)驗(yàn)部分2．1樣品采集本實(shí)驗(yàn)選取青藏高原地區(qū)的兩種植物川西獐芽菜、花錨和山東地區(qū)的兩種
7、植物紅王子錦帶、紫松果菊為研究對(duì)象。川西獐芽菜為龍膽科獐芽菜屬兩年生草本植物，可以全草入藥，花果期為7～10月，主要生于海拔1900～3800m的山坡、河谷、林下、灌叢、水邊?；ㄥ^為龍膽科、花錨屬一年生草本植物，主要生長(zhǎng)于中性或偏堿性的壤土或灌叢草甸土中，花果期為7～9月¨。這兩種植物分別采自青海省玉樹和斑馬縣，采樣時(shí)問為2012年8月。紫松果菊為菊科紫松果菊屬多年生草本植物，花期為6～7月，喜生于溫暖向陽處，喜肥沃、深厚、富含有機(jī)質(zhì)的土壤。紅王子錦帶為忍冬科錦帶花屬落葉灌木植物，花期為4～6月。這兩種植物分別采自山東省臨沂市平邑縣和蘭山區(qū)，采樣時(shí)
8、間為2012年6月。2．2儀器與試劑ICS-90型離子色譜儀(美國戴安公司)，包括電導(dǎo)檢測(cè)器，配有陰離子抑制器，高容量陰離
