稳定同位素红外光谱技术测定CO2同位素校正方法的研究进展

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稳定同位素红外光谱(IRIS)技术克服了传统的大气CO2气瓶采样-同位素质谱(IRMS)技术时间分辨率低且耗时费力的缺点,可以实现高时间分辨率和高精度的大气CO2碳同位素组成(δ13C)和氧同位素组成(δ18O)的原位连续测定。基于IRIS技术测量CO2δ13C和δ18O的误差来源主要包括δ13C和δ18O测量值对CO2浓度变化的非线性响应(浓度依赖性)以及对环境条件变化的敏感性导致的漂移(时间漂移)。如何有效地校正浓度依赖性和时间漂移导致的误差是IRIS仪器应用的前提。该综述阐述了δ13C和δ18O测量值的浓度依赖性产生的理论基础,回顾了浓度依赖性的理论校正和经验方程校正方法和应用;回顾了时间漂移的校正原理、方法和应用;概述了数据溯源至国际标准的原理、方法与应用现状。结合实际情况推荐利用3个或3个以上已知CO2浓度和δ13C、δ18O真值的CO2标准气体涵盖待测气体CO2浓度的浓度依赖性校正,设置适当的校正频率校正时间漂移并进行数据溯源。指出应该加强不同仪器和校正方法的比对研究;采用IRIS技术测定CH4、N2O和H2O同位素组成也可以采取类似的校正方法。
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