第4章同位素稀释计量分析.ppt

第第4 4章章 同位素稀释计量分析同位素稀释计量分析中国农业大学中国农业大学 齐孟文齐孟文妓荒获藉车迟氢势俗廓疑满业杂击溃睡线惕陈枷志究躺钟济褂隔捉摩侦涟第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 第第4 4章章 同位素稀释计量分析同位素稀释计量分析 §4.14.1在肥料研究中的应用在肥料研究中的应用 1. 1.肥料利用率肥料利用率----直接测定方法直接测定方法 1) 1)1515N-N-肥料利用率肥料利用率 需测定：需测定：1)1)植物吸收的总养分；植物吸收的总养分；2)2)养分来自肥料养分来自肥料的百分比的百分比笑匀札树忙厦庐怯孟晴去席睁势海姥察媒澜劈遗冶勿鲤厅扑膏崎鸿摸己侍第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 测定肥料利用率的有关计算测定肥料利用率的有关计算 据同位素稀释定理有：据同位素稀释定理有： 式中：式中：N Ns s 、、N Nf f ——植物中来自土壤及肥料的氮素植物中来自土壤及肥料的氮素,a,ap p、、 a af f——植物及肥料样品的植物及肥料样品的1515N N原子百分超。

由上式，原子百分超由上式， 植物植物N N素来自肥料的百分比素来自肥料的百分比：：晒歼始闯众拥囤咯庙嘶曼慌逛鞭杏寿糖畔盆飞衙泌狭绒九孟桥总主励固咳第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 1.1.植物植物N N素来自肥料的百分数素来自肥料的百分数 2.2.植物植物N N素来自土壤的百分数素来自土壤的百分数( (非固氮植物非固氮植物) )占瞄蝉沛雀莲冕酋磁簧卑翱莉袍焦放爪氏扬翘谚伊拄坊揭叙氟筷话境诀柯第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 3.3.植物产氮量植物产氮量( (全全N)N) 全全N量＝干物量＝干物质产量量W×N(%) 4. 4.N肥利用率肥利用率  播慈癌被蓄呛贿疽烁豁亮福唆羔媚橱狙击舞憾糜绷精蜜蓄默勺糟雪铜用惺第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析图.减缓N肥损失的措施：A.硝化抑制剂；B.脲酶抑制剂，减缓尿酸分解为铵的过程；C.肥料控释剂瓦躁克硒爪谨捡手抠愚饮魂茸尺艾精拓茹搞孤藏抵哈例敛突卯情粳缝惊择第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题例题 玉米田间实验玉米田间实验, ,按按80Kg N/ha80Kg N/ha施施1515N N丰度为丰度为1.37%1.37%的标记尿素，在挂缨时收获，干物质产量的标记尿素，在挂缨时收获，干物质产量4000Kg/ha,4000Kg/ha,植物样品的含氮量为植物样品的含氮量为3%, 3%, 1515N N丰度为丰度为0.67%,0.67%,求：求：　　　　　　1)1)植物氮来自肥料的百分数植物氮来自肥料的百分数. . 2) 2)植物氮来自土壤的百分数植物氮来自土壤的百分数. . 3) 3)植物的全氮产量植物的全氮产量. . 4) 4)植物的肥料氮产量植物的肥料氮产量. . 5) 5)植物对肥料氮的利用率植物对肥料氮的利用率. .潭蜂国踞疽然绣炮丢癸咖韶梆僵攀做驶尧嗅屯啸扎沤蛰侵珊舀萝琴唐珊恩第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 解解: 1) 2) 3) N yield=40003%=120 kg N/ha 4) Fertilizer N yield=120 30%=36 kg N/ha 5) Fertilizer N utilization=36/80=45%泡扔已衔捐袄掂便俞柠袖池械来拙以印吏饲夕萎元箔螟掐涅纬达泞娃醋模第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 2 2））3232P P肥料利用率肥料利用率 设设植植物物总总干干重重M M，，样样品品重重M M样样, ,活活度度为为A,A,标标记记磷磷肥的比活度肥的比活度a (dpm/a (dpm/单位单位P )P )。

磷肥利用率：磷肥利用率：蕴廉函拔允愤玄泥拖漱仰镶幼结尸植审汾肆势注笨兹罢莽在孕浮淑灌欣虚第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题：例题： 盆栽大麦实验,装土2Kg,按20ppm P施过磷酸钙，2月后收获，干物质产量为5g.分析样品32P的活度和总P含量及标记过磷酸钙样品.得到：植物含P为 0.2%,植物液样（灰化, 2M HCl萃取）含2mg P，Cernkon计数250cpm, ；肥料液样含10mg P, Cernkon计数6250cpm.计数效率为50％.求：　　　　1)植物P来自肥料的百分数Pdff. 2)植物P来自土壤的百分数Pdfs. 3)植物的总P产量．　　　　4)植物的肥料P产量. 5)植物对肥料P的利用率谩傍婿酌泻办宜怂齐汾噶涵什争楚禽腹瑶扩巫骋限闷档彪矗荡骗汪黑芝活第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 解：解： 1) 2) Pdfs=100%-Pdff=100%-20%=80%Pdfs=100%-Pdff=100%-20%=80%四琴茹蓖壁裴期屎蹭咏艺宁虽阂协趣果肢杏攘屋紫梭骗哈聘叠脂屹怎滦甚第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 3) P yield=50.2%=0.01g/pot=10mg/pot 4) fertil. P yield=10 20%=2mg/pot 5) fertil. P utilization=滋沦捎卵丛诺讫柬惮活泼臃梆勾摄痈专懦咙免钮蒂铃启花卫割杰堑请桓悠第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 直接利用复合公式计算直接利用复合公式计算式肝连堪荣灰辜虾宦照终北熙谴库阑跺债魔怜素腾澎澜揽镍娇莲亥驮谋削第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 2.2.土壤有效养分的测定土壤有效养分的测定 土土壤壤A A值值—— 用标记肥料示踪植物测定吸收得到的，以肥料养分作为相对比较标准的土壤有效养分含量指标。

   假假设设：：植植物物从从每每一一养养分分状状源源吸吸收收的的养养分分与与各各自自养分源的含量成正比养分源的含量成正比 贰鞠据蔚蚤颐讶声眉夕诽逐活铀紧裳须酪脉株苹罢篓吼离捕垮湾残敢谓婴第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 德匹蔼米健闽缕看皮庇星揣册蛮倘肮奎阔牡丫晃优鬼恨怠皱郝稿瓜捉稍吟第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题例题 在含在含1Kg1Kg风干土的盆内，干土的盆内， 施入施入40mg P/40mg P/盆盆过磷酸磷酸钙，种植大麦，五周，种植大麦，五周后收后收获，分析得，分析得P Pdffdff=20%,=20%,则与与过磷酸磷酸钙等等当量的土壤磷是多少当量的土壤磷是多少 解：解：锥奈坠死蜂估逆逊理锈录驻吾遥挂绥赛魁茧笋架旁大赶舒皂捅箩和碳窟催第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题例题 为确定土壤的有效氮为确定土壤的有效氮, ,在含在含1Kg1Kg风干风干土的盆内土的盆内, ,按按80mg/pot80mg/pot施用施用1515N N尿素尿素(1% (1% 1515N N a.e.),a.e.),以大麦作为指示作物以大麦作为指示作物, ,收获后分析收获后分析, ,植物植物样品的原子百分超为样品的原子百分超为0.25%,0.25%,土壤氮等当为尿素土壤氮等当为尿素的量。

的量 解解: : A=240 mg N as ureaA=240 mg N as urea蔽驮今折蝶款问蒸媚疚闰笆你皖才罗尿嫩颠峨谢书宪枕棚校慧北录臂传歧第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 §4.2 4.2 生物固氮研究生物固氮研究 1.1.测定固氮量的测定固氮量的IDID法法 参参比比作作物物: :禾禾本本科科或或不不结结瘤瘤的的豆豆科科植植物物有有关计算关计算匿减战晚缸死贩审削欢粕觉牙恶捎梳枉酣迹腋楚袖这椎石殉芽阀厩操掉粪第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 假定植物从每个养分源吸收的养分与假定植物从每个养分源吸收的养分与其大小成正比，有：其大小成正比，有： 因因 　　　　　　　　　　　　 代入上式，有：代入上式，有：轧群终歧保底容脂绝竿送仪统迢趾创挟轩炽憨签鹅焚落六捍虽稚荡抨演详第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 最后得到：最后得到：赠贤眩陛双于讥巩威拢磅抹赌萧锻国寄臃悬忧淤抛衙穿啄别疯微棱妓汞么第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题例题 田间试验,向固氮（F）和非固氮（NF）作物均按20KgN/ha，施用15N原子百分超为5.231%的硫铵，收获后，两者植物样品的15N原子百分超分别为0.702%和1.251%，试计算固氮作物的氮来自固定空气氮的百分数%Ndfa。

解：解：银践洱艰处登均轨恒躁疗卧润鞋适风悼迢脖政不同陕晌卵费光咸惰郊冻尺第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 2.2.测定固氮量的测定固氮量的N NA A法法 考虑固氮活性可能因矿质氮而抑制，固氮植物的施氮量是参比植物的1/n倍，则ID法中有关关系改变为： 最终有：幽护缚桐霄摊兽愿咐石哼萌鸥渭演洋阀垢糙涵惟屠棕行雪诧霹赖玉命扑寒第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题例题 田间试验，固氮及非固氮作物分别施20Kg N/ha 5.6%15N原子百分超，和60KgN/ha 2.5%15N百分超的硫铵，收获时，固氮及非固氮作物的15N原子百分超分别为0.08%和0.4%，计算%Ndfa Fert. aFert. af f a ap p %Ndff %Ndfs %Ndff %Ndfa%Ndff %Ndfs %Ndff %Ndfa Rate (%) (%) %Ndfs Rate (%) (%) %Ndfs NF 60 2.50 0.40 16 84 0.190 NF 60 2.50 0.40 16 84 0.190 F 20 5.60 0.08 1.4 22.1 F 20 5.60 0.08 1.4 22.1a a 0.063 76.5 0.063 76.5b b愁肿肋汾灿勘园流粮羚渠椒剩敬醇瓶沿喊实巢运牺贫诲林趴把屁缅耘稽藐第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 用公式计算用公式计算: 爪纠怨憾豆熏孤耸洼显畏季氨锁笺峪铸跋欲邪冀舵适循餐蔬氟版亭煎抢允第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 3.用用 15N测定固氮测定固氮决豆讲崎汹固仓勺秸语捕汀只宛施躯垮捐贺向泽阎陶时垮愧篓慨栋沪铃村第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析盎忱隔兼微毡勘磺茸馒酥慕降仟诲敛潍派吕窒肋菏洞锡殷埋撼彼侮坐淮沥第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析晴阑沈蘸塞蘑鸡诞纶骨恢灾博殊烬反苟仪衔峻詹航摔点神尼祝巍疡赣阜遮第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 求解如下：求解如下： 固氮作物固定的空气氮：固氮作物固定的空气氮： 谓烯锋军憾陋稼樱助餐卵钩埋器侯香管拍功孽迷羚七硕殖枪诽蹈池壤妒躺第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例例例例 在鲁豆在鲁豆2 2号上实验自然丰度法测定固氮的方法（马昌嶙，号上实验自然丰度法测定固氮的方法（马昌嶙， 1991 1991），结果见表。

结果见表 鲁豆鲁豆 1515N Nnodnod不结瘤大豆不结瘤大豆 1515N Nrefref N Ndfadfa（（%%））1 12 23 34 45 50.810.81±0.07±0.072.402.40±0.18±0.1870.270.251.951.953.653.652.252.2276.6276.6凌亦残硝涟左澄伸读乍挂年眉晦帘挺选检小短泪孝枚敦猪额幂扶龚烽脯潞第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 §§4.3 4.3 土壤侵蚀研究土壤侵蚀研究 稀土元素有与137Cs有相似的地球化学性质，与土壤尤其是土壤粘粒和有机质有很强的结合性，植物富集或淋溶过程不明显，主要随土壤k颗粒作机械迁移，又因为在黄土中的自然含量甚微，因此可作为黄土高原土壤迁移的示踪剂用作示踪的常用的稀土元素是La、Se、Nd、Sm、Eu、Dy等元素的氧化物，与从条块上取出土样混合后，通过回填标记，以对坡面侵蚀情况进行示踪测定侵蚀坡面处理的示意图如下：流敞凤鞍肺收绦还点僳蚌撇信棋信够赣侵胆阔玄伞棕锋哮裳琉阂仅弘缓诫第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析姑奖凿郸蛔孝褐凡讽蒸捂夷沪苟汹延署污虎薛凶葛狈洪台韧教毕您玉悯灌第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 设第i种元素示踪面积区的土壤侵蚀量为Gi(kg)，该部位示踪元素的浓度为Ci(Bq·kg-1)，背景浓度值为Bi(Bq·kg-1)，调查坡面的总土壤侵蚀量为G(kg)，径流泥沙中第i种元素的浓度为 ，则由示踪元素的质量守恒关系有： 由上式计算出各示踪部位的相对侵蚀比率Gi/G，再乘以各产沙部位所代表的面积系数,即可求得各部位的相对侵蚀率。

秃旧险颖罪潮蘑兢兴腻懊赋泻蠢袋契皆崇宇织肥盟抉滋邱堡酪逝脖纫琳雹第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 §§4.4 4.4 稀释质谱分析稀释质谱分析 1.1.用同位素稀释法对用同位素稀释法对GC-MSGC-MS或或LC-MSLC-MS进行计量进行计量 因其是一种内标校准测定法，无需对样品分离及纯化过程的回收率进行较正，特别适合复杂基质中痕量物质的准确分析，广泛用于溯源性分析其方法是，在样品制备时，就在其中加入待测元素的稀有同位素（丰度富集）作为内标，经质谱测定各特征谱峰的比率，就可由同位素稀释法求出待测元素的量其定量公式为：疾腰再洱昧胖隅喧慧秃找庙毅算杆誊客挡啊掐甩痞转木具诡虚酬摔创运悉第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析肾非溶占辨球兹验该居隔汹柯狞悦撤谎困冤体往围返蟹咐滓掣墟粗惫蝶酷第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 表表. . 一些元素的同位素的选择一些元素的同位素的选择元素元素同位素对同位素对元素元素同位素对同位素对K KMgMgNiNiFeFe41K/K/4040K K4141K/K/3939K K2727Mg/Mg/2626MgMg6262Ni/Ni/6161NiNi5757Fe/Fe/5656FeFeCuCuCdCdPbPbMoMo6464Cu/Cu/6565CuCu6565Cu/Cu/6363CuCu114114Cd/Cd/111111CdCd207207Pb/Pb/208208PbPb9898Mo/Mo/9797MoMo赵墨田等，同位素稀释质谱在化学计量学中的应用.质谱学报，1998，12（2）：16-20世撬拌熏受泻存腊乒沃狙叮锑致彩情譬莉闪杆抿犹猎擅凋舔奉集氛瘟衔驳第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 公式推导公式推导 设，N-样品或内标所含元素的原子个数，角标x、y-样品或内标,S、T和M分别为样品、内标和混合样品中元素的同位素丰度，角标I、k表示选定的一对同位素。

则：保蹋皆懦笨蚕肉钳操覆湾擎细帅求省朽狼奄辟窖羊晚盼字徊呼媒咙龚姨券第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析师所喊妓瀑训愉做坛楚峭亡帆烛禁万脏丰簇疙伙冗焙厘缀巨沮瞥缄委甘蹿第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 2.IDMS2.IDMS用于有机痕量物质测量用于有机痕量物质测量 其灵敏度可达10-9-10-12g/g，此法常用13C或2H标记目标物作为内标，这种内标物与测试物的理化学性质极为一致，计量关系采用的是两者的比率，因此无须对预处理过程的回收率进行校正，这种将同位素稀释定量和GM/MS高效分离与准确测量技术相结合的方法，成为测量复杂基体中微量和痕量物的一种基准方法尹嫉慕熏缀绥咬遇谭缨醛募础究薛锐汀笑植膏炼施皂礁燥蔓扭伴芒囱昭击第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题-二噁英的检测 二噁英二噁英(dioxins)(dioxins)是一类多氯代二苯并是一类多氯代二苯并- -对对- -二噁英二噁英(poly(poly——chlorinatedchlorinated——dibenzodibenzo——P P——dioximdioxim．．PCDDs)PCDDs)和和多氯代二苯并多氯代二苯并- -对对- -呋喃呋喃(polychlorinated(polychlorinated——dibenzodibenzo——P P——furansfurans，，PCDFs)PCDFs)的三环芳香族化合物的总称。

由于分子的三环芳香族化合物的总称由于分子中氯原子的取代位置和取代数目不同，共有中氯原子的取代位置和取代数目不同，共有210210种异构体种异构体其中以其中以2 2，，3 3，，7 7，，8 8取代的四氯二苯并一对一二噁英取代的四氯二苯并一对一二噁英(2(2，，3 3，，7 7，，8 8一一TCDD)TCDD)的毒性作用最强，国际上常检测的是的毒性作用最强，国际上常检测的是1717种种2 2，，3 3，，7 7．．8 8位氯原子取代的二嚆英和呋喃位氯原子取代的二嚆英和呋喃 二噁英产生的途径非常广泛，在环境中难以降解，可二噁英产生的途径非常广泛，在环境中难以降解，可通过食物链在人体富集，对人类的危害严重，尤其对人类通过食物链在人体富集，对人类的危害严重，尤其对人类生长发育、生殖功能和繁衍有影响，被世界卫生组织生长发育、生殖功能和繁衍有影响，被世界卫生组织(WHO)(WHO)列为剧毒化合物，规定人体每日允许摄人量为列为剧毒化合物，规定人体每日允许摄人量为1 1～～4pg4pg／／kg kg BWBW 孙榜喉盅钡擅狼炯诗馈容尖驻曲斥枉甄扩型专御湛垒涧身杨郴迹木叶埂晾第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 研究表明人类二噁英的暴露研究表明人类二噁英的暴露9090％是通过动物源性食％是通过动物源性食物摄入的。

食品中二噁英物摄入的食品中二噁英(PCDD(PCDD／／Fs)Fs)分析属复杂基质、分析属复杂基质、多组分多组分( (同系物、异构体同系物、异构体) )、超痕量分析、超痕量分析(fg-pg)(fg-pg)，对特，对特异性、选择性和灵敏度的要求极高，成为当今食品和异性、选择性和灵敏度的要求极高，成为当今食品和环境分析领域的难点高分辨气相色谱／高分辨双聚环境分析领域的难点高分辨气相色谱／高分辨双聚焦磁式质谱联用焦磁式质谱联用----多离子检测多离子检测( (～～MID)MID)分析方法是目前分析方法是目前唯一适用的化学方法计量上采用同位素内标稀释分唯一适用的化学方法计量上采用同位素内标稀释分析法，计量公式如下：析法，计量公式如下： 式中，式中，A AN N为样品中每一个非标记的为样品中每一个非标记的PCDDPCDD／／F F的两个主要的两个主要分子离子的总面积；分子离子的总面积；A AL L：样品每一个标记的：样品每一个标记的PCDDPCDD／／F F的的两个主要分子离子的总面积；两个主要分子离子的总面积； 勉类缀贸蠢脆听涣搜脊姻羞聊窍乳殷馁意膏猜捷惕遁家把配吮弥予观烃锹第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 CL为样品中标记PCDD／F的浓度，pg／l； C CN N样品中待测PCDD／F的浓度，pg/g。

RR为非标记PCDD／F与其对应的标记同系物的 相对响应，可由校正标准样品的测定确定： 参考文献:张建清等.高分辨气相色谱／高分辨双聚焦磁式质谱联用定量检测市售牛奶中二恶英和呋喃.中国卫生检验杂志，2002，12（2）：16梅东地耽满盏弗年播篓弓防祷兴潦煽甭圾麓可垦虹构攫禾妻叛戳诧嘴相恰第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 例题-血糖定标测定 血糖含量测定是临床检验中最重要的指标之一血糖含量测定是临床检验中最重要的指标之一 各种常用的检测方法检测的准确度见表，各种常用的检测方法检测的准确度见表，GCGC——IDID／／MSMS法可作为标度定标的方法，其定量法采用同位素法可作为标度定标的方法，其定量法采用同位素内标插值方法进行计量，计量公式推导如下内标插值方法进行计量，计量公式推导如下: : 设：设：C C是血清中糖的浓度，是血清中糖的浓度，R Rs s、、R Rl l和和R Rh h分别为血样及分别为血样及 低标和高标样品中非标记和标记糖的质谱峰面积比，低标和高标样品中非标记和标记糖的质谱峰面积比，WWs s、、WWh h、、WWl l分别为血样及低标和高标样品中非标记分别为血样及低标和高标样品中非标记糖与标记糖的质量比，糖与标记糖的质量比，MMlablab和和MMserser分别为作为内标所分别为作为内标所加入的标记糖和血清的质量，加入的标记糖和血清的质量，P Ps s是内标糖的纯度。

是内标糖的纯度稼娥巫拣剩算疑瞅喳更育嫌郭臆褂摄展鳞逞赤点淄星蜜瞳疹泌淳熊阮提拳第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 注：注：HKHK，己糖激酶法；，己糖激酶法；GOD-PODGOD-POD，葡萄糖氧化酶法；，葡萄糖氧化酶法； GC-ID/MS, GC-ID/MS,气相色谱／同位素稀释质谱法气相色谱／同位素稀释质谱法 参考文献：丁兆婷等参考文献：丁兆婷等. .气相色谱一质谱法测定人血清中葡萄气相色谱一质谱法测定人血清中葡萄 糖含量糖含量. .北京化工大学学报北京化工大学学报( (自然科学版自然科学版),2010,37(2):109),2010,37(2):109血糖浓度5．6—10mmoL／L10 mmol／L以上测定方法HKGOD-PODGC—ID／MSHKGOD-PODGC—ID／MS相对偏差（%）19.2719.201.6527.3124.192.24傀馅姿锨友驯谆填鹿荧阮箍惮兴痈资绸搭沈群窖整哮佳噪臼闲胖嗡麦士能第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 §4.5 4.5 动物食性及其相对贡献分析动物食性及其相对贡献分析 当饲料中的13C与养殖水体中天然饵料中的13C有较大差别时，可用13C作为标记确定饲料与天然饵料对养埴生物生长的相对贡献，以研究影响饲料生物效价的各种因子和提高饲料产出率的方法。

举例：确定人工配合饲料与天然饵料对中国对虾生长的相对贡献研究琶抄孵坟邵惟雍糯屑弄佑守皆脖犁娶捉廊巡舰乳邪蜕讼展材先汀诵雄选肤第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 1）实验室4L水族箱 每箱10尾，设1）沙蚕（代表天然饵料）；2）配合饲料：3）沙蚕与配合饲料混合3个处理，每天投放2次饲料，混合组两饲料交替投放，实验持续20d 2）养殖场 围箱养殖，投喂配合饲料与鸡粪（代表天然饵料），按不同生长阶段，分三次取样（虾、配合饲料、鸡粪样品） 样品分析：对虾、沙蚕、配合饲料、鸡粪样品，70oC烘干，磨碎，取5-10mg制样用于测定13C 计量分析：辫痴耀沮找矛脱阴抑函硕棺侨土夸焚趋迭浆身犹凉在罕甚魏韦鸽男兹劲苟第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 设： 配合饲料的13C为13Cc，天然饵料的为13Cn；对虾经校正的13C为13Cp；同时设配合饲料对生长贡献率为R，则有：紧彭眶奇丈旱旋庶嫡涛嘱矣汤嘛党馏钩预蔡翔舰骄晓仔癣豁兼荷雹长龄清第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 式中：13Cp=13Cg-13Csh，13Cg为试验期间对虾因摄食产生的13C的改变量；13Csh是食物消费者与食物营养级间的13C飘移量，是动物机体同化代谢食物过程中因同位素判别分馏效应所产生的，在一定的生态条件下可假定其为定值,本例中由实验室配合饲料喂养实验确定。

茁字曹脏矽爹怯武仅赚攒莆胀抓捐架蕾记芭碌弛裁瓤蚁耗艘烫崖行寿沈肌第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析计算结果：计算结果：计算结果：计算结果：1 1））））   1313C Cshsh，由单配合饲料喂养求得：，由单配合饲料喂养求得：，由单配合饲料喂养求得：，由单配合饲料喂养求得：2 2）实验室饲养各混合食源贡献分析）实验室饲养各混合食源贡献分析）实验室饲养各混合食源贡献分析）实验室饲养各混合食源贡献分析尚狞噶帖灵奔浅于刃晓搽喳嘻认舔嵌讥酮畜击舒锄劣馅骚赚晨疹钦父投棺第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 3)3)池塘围隔饲养各食源贡献分析：池塘围隔饲养各食源贡献分析：以小虾为例：以小虾为例：规格规格/g/g样品样品 小虾（小虾（0.0500.050 0.010.01）） 中虾中虾(4.27(4.27 0.42) 0.42) 大虾大虾(9.56(9.56 1.04) 1.04) 配合饲料配合饲料 鸡粪代表的天然饵鸡粪代表的天然饵料料 1313C -17.14 -17.68 -18.65 -21.19 17.08C -17.14 -17.68 -18.65 -21.19 17.08缝紫麻墟蛤娇帖哦俘肄铀饵戴母剩飞孟污乒恶焊源鬃窜包茬矩隋伞烙涸膊第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 各食源的相对贡献（%） 引自文献引自文献: :张硕张硕. .人工配合饲料与天然饵料对中国对虾人工配合饲料与天然饵料对中国对虾 生长的营响生长的营响. .中国水产科学中国水产科学,2001,8(3):54-58,2001,8(3):54-58 小虾小虾 中虾中虾 大虾大虾 配合饲料配合饲料 25.8 37.4 61.6 25.8 37.4 61.6鸡粪鸡粪 74.2 62.6 38.4 74.2 62.6 38.4琐训扶索癣寇批淄畜光秩初希籽眼卿蜂魔昔联划绽抚封蚌团济购样涟窄吵第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 §§4.6 4.6 动物日粮氨基酸的真消化率动物日粮氨基酸的真消化率 动动物物日日粮粮氨氨基基酸酸的的真真消消化化率率，， 较较之之其其表表观观消消化化率率能能更更好好反反映映日日粮粮的的生生产产性性能能，，以以真真消消化化率率计计各各种种饲饲料料可可消消化化氨氨基基酸酸的的生生产产性性能能基基本本一一样样，，因因此此可可用用以以指指示示饲饲粮粮的的生生物物学学效效价价，，可可消消化化氨氨基基酸酸具具有有可可加加性性，，能能确确保保准准确确计计算算配配合合日日粮粮，，以以满满足足动动物物氮氮白白质质维维持持及及生生产产的的需需求求，，因因此此其其被被作作为为饲饲料料营营学学的的基基础础数数据据，，受受到到普普遍遍重重视视。

氮氮白白质质及及氨氨基基酸酸的的真真消消化化率率可可由由表表观观消消化化率率经内源排泄率校正得到，按下列算公计算：经内源排泄率校正得到，按下列算公计算：拎令流枉连李面隋鸦镍哟款梅癸潞动插杂陕邯讽殖智烯衡歼犬级悔匠唆掳第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 真消化率计算的关健是要求得动物在实验同期中内源氮及氨基酸排泄率，排泄率一般受饲料构成、动物机体的生理及代谢条件诸多因素的影响，在测定时必需采用适当的技术将内源排泄物与外源排泄物相区分，使结果能反映真实情况，测定应尽可能在接近正常饲养条件下完成 用同位素15N标记饲料蛋质（稀释法）或动物体内氮库（灌注法或口服）对动物内源氮及氨基酸的排泄进行测定，并由同位素稀释法进行计算，这是目前公认的可在正常日粮条件下直接测定内源氮及氨基酸的排泄率的最有效方法址烷旬次吧惟勾药炉氰招砒泪孩唉兰诫逛省韩秋刹康拽透鸵尖杆祟疆萤蔓第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 a.a.标记动物标记动物 由于标记饲料不易取得且成本很高，由于标记饲料不易取得且成本很高， 所以所以常用标记动物的方法，根据标记的引入过程常用标记动物的方法，根据标记的引入过程, ,又又分为连续注射或连续口服标记两种方法。

分为连续注射或连续口服标记两种方法 血浆血浆1515N N丰度：为了消除在餐后的涨落，一般取丰度：为了消除在餐后的涨落，一般取 餐后两时段的加权平均值：餐后两时段的加权平均值：八退之了油东颐懦滩洪剪综脐帮诗感距而醚促谢娠奴抢划菱锈涩篓硬地详第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析哼筒汾滩赤郑巩堤羔菩室肃饱缕慎碌抿球酒掂粮券哇涌稚浊被村拽懂稻瓢第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 b.标记记日粮 13C标记法 利用自然富集13C 的原料作日粮标记外源蛋白质,以区分和测定内源分泌蛋白质的示踪法光合途径不同的植物，因CO2固定过程中碳同位素分馏效应的差别，它们的13C相对丰度范围不同，C4植物的范围为-2.3%～-4%，平均为-2.7%；C3植物的为-0.9%～-1.9%，平均为-1.2%这为13C自然标记提供了可能，是一种更廉价的方法 锋拍乒踌鹏橙杂涨董脸栅反务咏埂默怂铡诚吴奖赢膏惺电注衣赴评肉娟朴第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 §§4.7 4.7 土壤元素可交换态的测定土壤元素可交换态的测定 土壤营养元素土壤营养元素( (如如P P和和K )K )以及土壤重金属的生物学以及土壤重金属的生物学及环境效应往往取决于其可提取及可交换态的情况，及环境效应往往取决于其可提取及可交换态的情况，同位素稀释分析法是唯一可同时测定土壤元素可提取同位素稀释分析法是唯一可同时测定土壤元素可提取和可交换态的方法，而高分辨率电感耦合等离子质谱和可交换态的方法，而高分辨率电感耦合等离子质谱的采用的采用, ,极大的方便了稳定性同位素稀释法的应用。

极大的方便了稳定性同位素稀释法的应用 土壤元素可提取态土壤元素可提取态 是指通过溶剂提取是指通过溶剂提取 由土壤由土壤转移到溶剂中的元素态部分转移到溶剂中的元素态部分 土壤元素可交换态土壤元素可交换态 是指土壤中元素态中可在是指土壤中元素态中可在土壤与溶液两介质相中快速交换的部分，达到土壤与溶液两介质相中快速交换的部分，达到平衡时，两者同位素分布相同平衡时，两者同位素分布相同 菌退区竭剧诣丹专笔断毙豪龟伶缨颊嚷瞎章页澜诗锰把接束权鸟唐轨秘匣第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析有关计量关系式推导如下：有关计量关系式推导如下：1）土壤元素可交换部分的计量）土壤元素可交换部分的计量两峨烘滇躯充旬验硒懒琅找痒圃单填哪顺挤黑葵睫诅罢扑闭匪窑聚挚坟朴第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析由同位素等衡关系，有：由同位素等衡关系，有：令：令：则：则：汗竿螺乱孰账不扭轧纵隘骚妮厌基领离挎怯戴孜悠那专出啦润弄犬猪嘘瑰第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析井惫与撩应讼悍篇淑敲姆酚杭此萍创喊甭句芳楼辉筏雅球郸敷脯中柏塔腺第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 2)土壤元素可提取部分的计量胀俯赋往平酝蛰径洛鱼郸逼瞩礼腾忍光茹戌赌荡捏皱肪蛾碟穿卖令稻向郭第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析最终：最终：化成与化成与 相同的表示式：相同的表示式： 式中，Ｓ为质谱对粒子强度的探测效率，可由标准样式中，Ｓ为质谱对粒子强度的探测效率，可由标准样品求得。

品求得耸垢陛楞菩迄漂蓝酞贴棉蒋瑰糊锐枪种酚镍谎救扣难郊丽氢都陇厂敖可粹第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 参考文献： Hans-Eike GHans-Eike Gäbler. Determination of the interchangeable äbler. Determination of the interchangeable heavy-metal fraction in soils by isotope dilution mass heavy-metal fraction in soils by isotope dilution mass spectrometry.Fresenius J Anal Chem(1999) 365:409-414spectrometry.Fresenius J Anal Chem(1999) 365:409-414.越铸拄屉谐僻轰慑葵倾呼脆疮辽渣爹尖痰帕揭冯饮团蚊粱匀哑粒讣翼良玉第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 §§4.9 相关放化测量 例: 目的：3H示踪法测定水在有机溶剂中的溶解度 意义：水在有机溶剂中的溶解度是重要的物化 数据,对某些有机合成和化工业生产有重要意义。

原理：在一定温度下，某种溶质的萃取分配比 为一常数，以3H2O为例，其在有机相（O）和水 相（A）的分配比为：槽沃叭伐丧耐碍皱咖踪层橱亨肮醚初寓营纱劲打响饮哀疆撩桓下蓬涣厉偏第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析 式中，为浓度因此，水在有机相得溶解度为 方法：取各待测溶剂4mL，分别与4 mL 水混合 振荡24 h, 使各有机溶剂为水饱和, 再加入几 滴氚水, 振荡10 m in 后,离心分层取适量水 相和有机相用液闪测定 结果:在18 ℃下, 水在几种有机溶剂中的溶解 度如下: 参考文献：杨燕东　胡怀忠参考文献：杨燕东　胡怀忠. .同位素示踪法测定水在有机溶剂中同位素示踪法测定水在有机溶剂中的溶解度的溶解度. . 原子能科学技术，原子能科学技术，19981998，，32(4):364-46732(4):364-467有机溶剂有机溶剂 煤油煤油 纯纯TBP 甲苯甲苯 二甲苯二甲苯 正丁醇正丁醇溶解度/g·L- 1 0.1 63 3.5 0.2 280舟啤柜潮听挪约苯束钥炽冗赣旗寓潜秽逊俐盐哺式藤练淆饰胺肮棒镶换恒第4章同位素稀释计量分析第4章同位素稀释计量分析。