AMS dating groundwater

水中溶解性有機碳 (DOC) 的放射性碳測定

recommended sample size 推薦的樣品量
  • 我們建議寄送1.0L的水樣品。若要寄送的樣品容量低於建議量,請先與我們聯絡。
  • 實驗室只能分析 DOC濃度最低為5.0mg C/L(5.0ppm) 的已過濾樣本(0.7µm或以下)。SGS Beta對DOC萃取需額外收費。
recommended sample size 水DOC的碳測定服務
  • 1-20個樣本為一批-可於30個工作天內提供結果
  • 若一批樣品超過20個-寄送樣品前請先聯絡我們索取報價單
recommended container 所需容器
  • 請使用一次性使用的 琥珀色玻璃瓶棕色Nalgene(HDPE)瓶,儘量裝滿到瓶口;瓶蓋必須為密閉式。
  • 瓶子必須是全新未使用過的。
  • 瓶子必須預先用10% HCl(aq)酸洗,再用去離子水沖洗至pH值中性。
lab recommendation
  • 請留意:我們提供淡水和海水(0-35ppt,千分比/psu,鹽度)的DOC分析(碳-14和碳-13)。 
  • 請不要對樣品做任何的化學前處理。請留意:我們不接受使用汞(II)氯化物 (HgCl2)或疊氮化鈉(NaN3) 處理過的樣品,因為我們沒有處理這些有毒物質的能力。
  • 水同位素 (δ2H, δ18O, and δ17O) 分析需額外付費。

請留意 – 測試費用包含δ13C數據、品質保證報告,以及24小時線上系統,可以查看過去及正在進行分析的樣品。DOC萃取費用屬於額外附加費用。

結果 – 報告僅提供英文版本。

採樣限制

printed sample我們是一家天然等級的碳-14測試實驗室,不接受任何從靠近核電廠、商業或醫療反應堆、工業/醫療廢棄物處理場或其排水區域內收集的水樣。我們不接從船舶/船隻上暴露於人工碳-14的水樣品。 水樣品在任何時候都不得存放或處理在任何使用或曾經使用過人工標示碳-14的生物醫學設施的實驗室或區域。

如果您懷疑您的樣品可能以任何方式將碳14活性升高到高於碳爆炸峰值水平(~200 pMC / 2.0 F14C),請不要將樣品送來測試。 高於200pMC活度的水樣將造成必要清理、設備更換和重複分析其他樣品等相關的大量成本。這些費用高達數萬美元,必須由送件者負責支付。

取樣

  1. 請務必在您想要研究的深度收集水樣。

  2. 塑膠製的瓶子可用於採樣,然而玻璃瓶比較適用於長期儲存,也是比較推薦的容器。無論是何種材質,瓶子都應該是不透明的,以防止樣品被光線照射。在光線下與氧發生的化學反應可能會改變樣本的DOC特徵。Nalgene瓶和玻璃瓶必須在10%鹽酸(HCl)水浴中預先清洗,然後用去離子(DI)水沖洗至pH值中性,以去除任何可能的污染物。玻璃瓶也可以在450˚C下加熱6小時,以進一步確保沒有污染物存在。

  3. 在借助水過濾器收集最終樣品之前,用樣品水徹底沖洗瓶子至少3次。使用孔徑在0.7μm或以下的過濾器過濾。如果樣品未經過濾, 14C-DOC特徵就有可能在樣品運送途中發生變化。

  4. 將瓶子裝滿,瓶口幾乎不留空隙。

  5. 如果樣品需要儲存一段時間,必須冷藏在3-5˚C(37-41˚F)之間。 請注意,裝有水樣的玻璃瓶如果冷凍,可能會破裂。

  6. 用保鮮膜或電氣/導體膠帶密封瓶子和瓶蓋之間的空間,以防止在運送過程中與大氣進行二氧化碳 (CO2)交換。

其他建議事項

  • 請在瓶子外部和外層塑膠袋上,以不可清除的墨水或防偽標籤,清楚標示與樣品上所列相同的樣品 ID。
  • 在裝運前測量樣品的pH值、鹽度、λ254 nm的UV吸光率和DOC濃度是有幫助的,但不是必需的。
  • 收集水樣時,請勿加入任何化學物質,包括酸或常見的樣本保存化合物,例如氯化汞 (HgCl2) 或疊氮化鈉 (NaN3)。如果樣品已預先酸化,請在提交前與實驗室聯絡。

樣品應冷藏或冷送(非冷凍)。長效冰袋(即冷藏冰袋、冷藏震動器或冰塊)非常適用於此目的;它們將幫助確保水樣在運送至我們的測試實驗室途中保持低溫狀態。

在放入冷藏箱或紙箱之前,應先將瓶子放在塑膠袋內並密封。請使用有足夠包裝材料的運送容器,以防止破損。
請注意:SGS Beta實驗室不會退還水樣、瓶子或冷藏箱。

客戶寄送樣品到實驗室時,必須使用商業快遞或限時掛號郵件。請發送電子郵件,註明快遞公司名稱和追蹤號碼,以便我們監控您的包裹。

溶解態有機碳(DOC)是海洋中最大的有機物質和還原碳,其大小與大氣中的CO2大致相等(Beaupré 2007)。DOC也存在於陸地生態系統中,並在全球碳循環中扮演重要的角色,部分原因是DOC能夠在生態系統中不同的碳池之間輸送碳 (Kolka 2008)。DOC可來自生態系統外部(大氣碳、長距離輸送)或生態系統內部(來自植物/微生物或土壤/沉積物),在沼澤等含氧量較低的環境中,較高的有機物質含量並不罕見(Bruckner,2016)。

在淡水和海洋水系中,隨著時間的監測,測量DOC中的放射性碳是識別天然水源和循環過程變化的有用工具 (Xue 2015, Xu 2021)。

DOC在結合其他資訊(例如δ13C量測或其他來自營養物(例如磷酸鹽或硝酸鹽)的穩定同位素量測)時最為有用。這是由於DOC在養分循環中的作用及其在生態系統中的可用性。

除了生態系統中存在的其他營養鹽之外,DOC的放射性碳和穩定同位素測量可讓您更完整地了解生態系統的健康狀況。在流域、農業區等地沿著橫切面收集樣本時,這些資料可用於量化舊碳源和現代碳源對DOC池的貢獻、判斷水質,以及最終判斷對特定生態系統的影響(Stern 2007)。

參考文獻:

  1. Beaupré, S. R., Druffel, E. R., & Griffin, S. A low‐blank photochemical extraction system for concentration and isotopic analyses of marine dissolved organic carbon. Limnology and Oceanography: Methods, 2007, 5(6), 174-184.
  2. Kolka, Randall, Peter Weishampel, and Mats Fröberg. Measurement and importance of dissolved organic carbon. Field measurements for forest carbon monitoring. Springer, Dordrecht, 2008. 171-176.
  3. Stern, J., et al. Distribution and turnover of carbon in natural and constructed wetlands in the Florida Everglades. Applied Geochemistry, 2007, 22,1936-1948.
  4. Xue, Y., Ge, T., & Wang, X. An effective method of UV-oxidation of dissolved organic carbon in natural waters for radiocarbon analysis by accelerator mass spectrometry. Journal of Ocean University of China, 2015, 14(6), 989-993.
  5. Xu, L., et al. Radiocarbon in Dissolved Organic Carbon by UV Oxidation: Procedures and Blanks Characterization at NOSAMS. Radiocarbon, 2021, 63, 357-374
  6. Monica Z. Bruckner (2016). Measuring Dissolved and Particulate Organic Carbon (DOC and POC) (accessed September 2019)

推薦文獻:

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Darling, W. G., et al. 使用環境追蹤劑評估英國倫敦盆地含水層中古氣候信號的保存情況。 水文學報, 2023, 617, 128972

Heine, F. & Einsiedl, F. Groundwater dating with dissolved organic radiocarbon: 在碳酸鹽含水層中是一種很有前途的方法。 Applied Geochemistry, 2021, 125, 104827

Godfrey, L., et al. δ13C and 14C activity of groundwater DOC and DIC in the volcanically active and arid Loa Basin of northern Chile. 水文學報, 2021, 595, 125987

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    最後更新: 2026年2月