表生富铊环境中铊同位素分馏特征及过程示踪

近10年来国际上兴起的铊稳定同位素（205Tl/203Tl）研究为物质演化及其循环过程提供了新的研究手段和视野，但对铊表生活化、迁移和富集过程中铊同位素分馏特征与控制因素及过程示踪还缺少深入认识。本申请项目拟以表生富铊环境中铊同位素组成研究为主线，应用铊同位素分析测试技术，深入研究铊在含（富）硫化物（煤）、岩石、土壤、水、水系沉积物和植物等环境介质中的铊同位素组成，查明铊表生地球化学活化、迁移与富集过程中铊同位素分馏特征及关键控制因素，开展铊同位素的表生环境过程示踪，探讨其表生过程示踪意义。本申请项目基于表生富铊环境中铊的源－活化、迁移－富集过程的铊同位素分馏特征及过程示踪研究是一个全新的思路，有望在国内外率先获得丰富的关于铊表生活化、迁移与富集过程的铊同位素分馏信息，提出铊同位素表生过程示踪有趣的科学判断，深化对铊表生地球化学循环过程的认识，具有较强的科学理论研究价值。

本项目旨在开展对表生富铊环境中铊同位素分馏特征及过程示踪的研究，项目的主要研究成果包括：（1）在原有方法基础上进行改进，建立了针对硫化物、煤、岩石、土壤、沉积物和植物等环境样品的基于MC-ICPMS的高精度铊同位素分析技术，测试精度可达到0.05‰；（2）利用开发的同位素分析方法，开展了对红铊矿、沉积物、耕作土壤及甘蓝等样品的分析，丰富了铊同位素端元组成体系，为利用铊同位素组成进行污染源示踪提供了新依据；（3）利用铊同位素开展了表生环境中铊的生物地球化学行为特征研究，对土壤中铊的污染来源进行了有效甄别，揭示了土壤-植物界面铊同位素分馏特征；（4）建立了以8-羟基喹林为吸附剂在EDTA存在下选择吸附Tl(I)，来实现Tl形态快速分离富集的铊化学形态分析方法；（5）对土壤铊的赋存形态、土壤-植物系统中铊的化学价态进行了深入分析，阐明了铊在表生环境中迁移、转化、富集的生物地球化学行为；（6）揭示了铊在富集植物甘蓝中的组织分布特征与亚细胞分布特征，初步揭示了其富集机理特征，为阐明植物体内铊同位素分馏机制提供了基础。