本期文章导读

782 微波等离子体炬质谱技术快速鉴别天然石材与人造石材

周 炜，熊海龙，杨美玲，陈焕文*，屈 颖，张兴磊，方小伟

现在国内外对石材样品通过化学成分进行鉴别的方法主要有红外光谱法(IRS)，但IRS对待测物纯度要求高而缺乏普适性。质谱技术已广泛应用于食品、化工、地质等各领域。质谱仪器仅对带电粒子响应，样品只有转变为离子后才能进入质谱被检测，如何将一定量的能量与电荷选择性地转移到待测样品中，一直是质谱学研究的核心问题。微波等离子体炬(MPT)是一种聚集了高速运转的自由电子、光和热等能量为一体的质谱电离源，无需采用喷雾、激光、基质和加热等方法辅助，能够快速地将目标组分从待测物中解吸附并通过热、紫外可见光等能量源实现能量与电荷的传递，离子化后的目标组分进入质谱进行检测。MPT与质谱耦合技术(MPT-MS)已经应用于食品医药、公共安全等领域的分析检测，本文采用MPT-MS技术对6种人造石材与4种天然石材进行分析，获得其丰富的指纹质谱图，并结合化学计量学主成分分析法(PCA)对所获得的质谱数据进行分析，成功鉴别了天然石材与人造石材。MPT将光、电、热等能量作用方式在时空中同步作用，加强了电离能力，为离子源的发展提供了新思路，并为快速、直接分析及鉴别石材样品提供了一种新的质谱分析方法。

795 应用XRF-SEM-XRD-FTIR等分析测试技术研究丽水蓝色类欧泊(蛋白石)的矿物学与光学特征

严 俊,胡仙超,方 飚,陶金波,彭秋瑾,张 俭

欧泊(SiO2·nH2O，蛋白石)具有由光的衍射产生绚丽的变彩现象，这是欧泊石的鉴定特征。国外有关不同矿区欧泊的宝石学与矿物学特征已有较深入的研究，特别是采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉晶衍射(XRD)与核磁共振(NMR)对其晶体结构(物相、晶型)和微结构形貌研究尤为凸显，根据欧泊组成中SiO2的物相、晶型特征进行了传统意义上欧泊的分类。然而直至目前，我国有关欧泊的产地及相应的宝石与矿物学特征相关报道甚少。2013年末在浙江丽水缙云地区所发现的一类具有典型变彩效应的蓝色类“准欧泊”矿物，其表面的某些局部区域呈现明显的变色特征。本文采用X射线荧光光谱(XRF)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、XRD与FTIR鉴定原矿主体化学组成为方石英相，并非传统欧泊的非晶SiO2态，鉴于此研究结果与传统欧泊的异同点，本文将其命名为“类欧泊”矿物，并初步推测该类矿物的光学变彩特征与原矿表面的“叠瓦状”结构形貌有关。同时指出，传统的欧泊定义是否可以更为广义化，即化学组成和变彩特征与天然欧泊类同的SiO2质矿物是否可以归为广义上的欧泊有待进一步商榷。本文研究结论对于该类矿物的多梯度(宝石级饰品与工业级产品)、深加工产品如不同品级(颗粒形貌、粒径大小)的SiO2粉体原料的开发与应用具有重要的理论指导意义。

813 流体包裹体盐度低温拉曼光谱测定方法研究

王志海，叶美芳，董 会，赵慧博，王 轶

流体包裹体研究是地球科学研究的重要组成部分，广泛应用于矿床学、构造地质学、石油勘探等地学领域。通过研究流体包裹体的成分和物相变化，可获取地质过程的物理化学参数，为揭示不同地质体形成的地质环境、物理化学条件和演化历史，提供重要研究依据。显微测温分析与单个或群体包裹体成分和同位素分析是流体包裹体研究的基本方法，可用于计算各种热力学参数、识别流体包裹体中主要化学组分或追溯流体来源。低温拉曼光谱测定是近年发展起来的可用于氯化物盐度准确测定的一项前沿技术。人工配制的饱和盐水溶液在低温冷冻条件下形成的冰和氯化物水合物的拉曼光谱研究表明，低温下的拉曼光谱特征可有效鉴别天然流体包裹体中水合物的成分，并可进行含盐度的定量计算。与传统的冷冻法流体包裹体体系和盐度测定相比，该方法克服了流体体系实验相图投点和相平衡状态方程经验公式的计算误差，盐度的测定精度有了很大的提高，同时由于在低温下不同阳离子盐水溶液具有不同的拉曼特征光谱，可以准确地确定其流体体系。本文对人工配制NaCl-H2O和CaCl2-H2O标准盐水溶液开展低温拉曼光谱研究，建立了NaCl和CaCl2水溶液盐度的低温拉曼光谱测试方法，绘制出流体包裹体低温拉曼光谱分析工作曲线，并利用愈合人工水晶法制备的合成包裹体标样检验了所建立的测试方法的可靠性。研究表明，低温拉曼光谱分析技术完全可以应用于自然界流体包裹体盐度半定量-定量计算，可广泛应用于石油、矿产、地质等领域流体包裹体分析研究。

863 应用单体碳同位素技分析术探析农田土壤中多环芳烃的植物降解过程

焦杏春，王 广，叶传永，曹红英，王晓春，杨永亮，刘晓端

90%以上进入环境中的有机污染物均以土壤作为主要归宿，这些污染物又主要经过降解过程和挥发过程最终从土壤中消失。人们希望了解土壤中有机污染物的降解途径及降解速率，从而掌握土地质量的评价方法以及污染土壤的修复技术。目前采取的手段有投加实验法、采用降解措施前后对比污染物的浓度方法以及模型计算等方法，所得结果常互相矛盾，或将实际环境理论化、片面化。有机化合物进入环境中，通常有自身的特征同位素组成，而在一定的物理、化学和生物反应中，化合物中由轻同位素(H ,12C)形成的分子键力较弱，反应速率要比由重同位素(D ,13C)形成的分子快，导致反应前后化合物的同位素组成发生变化。这一特征应用到环境有机污染研究领域，就成为探明有机污染物在环境中的迁移、转化规律的有力工具。基于以上理论分析，本文尝试采用单体同位素分析技术(CSIA)对土壤中多环芳烃(PAHs)的植物降解过程进行定量表征。研究结果表明，实际样品具有基质复杂、目标化合物含量低等限制因素，δ13C值的测定存在较大的误差和不确定性。本文对于PAHs单体化合物(尤其是4、5环化合物)在玉米降解过程中的碳同位素分馏与浓度变化之间未发现明显关系。考虑3环以下的PAHs化合物更倾向于被降解和清除，且其碳、氢同位素分馏情况更容易被观察，今后可以针对性地开展这类单体化合物的降解过程研究。而氢稳定同位素(氘和氢)的质量差异(100%)远高于碳同位素(13C和12C)的质量差异(8%)，因此PAHs单体化合物的氢稳定同位素分析更有助于探明PAHs污染物在环境中的迁移、转化规律。