DZ/T 0064.90-2021《地下水质分析方法 第90部分：18O的测定》全文与要点

标准概况

DZ/T 0064.90-2021《地下水质分析方法 第90部分：18O的测定 在线CO2-H2O平衡-气体同位素质谱法》是DZ/T 0064《地下水质分析方法》系列标准的第90部分，由自然资源部发布，2021年2月22日发布、2021年7月1日实施。本部分规定了在线CO2-H2O平衡-气体同位素质谱法测定地下水中氧稳定同位素18O的方法，适用于地下水及其水源水中氧同位素组成（δ18O）的测定。

方法原理

在线CO2-H2O平衡法利用CO2与H2O之间氧同位素交换达到平衡的原理：将一定量的CO2气体与水样在密闭系统中平衡（CO2与H2O的氧同位素在平衡温度下交换分配），平衡后测定CO2的18O/16O比值，根据平衡分馏系数换算获得水样的δ18O值，用气体同位素质谱仪（IRMS）测定。δ18O表示水样中18O/16O比值相对于国际标准V-SMOW（维也纳标准平均海水）的千分偏差，即δ18O = [(Rsample/RV-SMOW)-1]×1000‰。

氢氧同位素标准物质

标准附录A给出了水中氢氧同位素有证标准物质及认定值：

• 国际标准物质：V-SMOW（δ18O=-0.2‰、δ2H=-427.5‰，为以大洋海水为主配制的国际通用标准，其δ2H和δ18O被定义为零，该标准水的2H/1H比的绝对值为（155.76±0.05）×10⁻⁶、18O/16O比的绝对值为（2005.20±0.45）×10⁻⁶）；SLAP2（δ18O=-55.5‰、δ2H=-189.7‰）；GISP（δ18O=-24.79‰）
• 国家一级标准物质：GBW04458（δ18O=-1.7±0.4‰、δ2H=0.15±0.07‰）、GBW04459（δ18O=-63.4±0.6‰、δ2H=-8.61±0.08‰）、GBW04460（δ18O=-144.0±0.8‰、δ2H=-19.13±0.07‰）、GBW04461（δ18O=-433.3±0.9‰、δ2H=-55.73±0.08‰）
  标准物质的认定值跨越大范围的δ18O（从-1.7‰到-433.3‰的δ2H对应），为实验室建立校准曲线和日常质控提供完整参照。

  知识要点总结

  δ18O是地下水"身份证"之一。 水的氧稳定同位素组成（δ18O）记录了水的来源、补给过程和演化历史：大气降水δ18O随纬度、海拔、距海距离和季节变化（温度效应、海拔效应、大陆效应、季节效应），地下水δ18O反映其补给来源和补给时期的气候条件。测定地下水δ18O可用于：识别地下水补给来源（降水入渗、河水补给、湖水补给等）、估算补给高程和补给温度、判断地下水与地表水的转化关系、评价地下水混合和演化过程、示踪咸水入侵和污染源——是环境同位素水文地质学的核心手段。
  "平衡法"的巧妙设计。 CO2与H2O之间氧同位素交换在密闭系统中达到平衡后，CO2的δ18O与水样δ18O之间存在确定的平衡分馏关系（在一定温度下平衡分馏系数已知），测出平衡CO2的δ18O即可反推水样的δ18O。相比直接测定水的18O/16O，CO2平衡法利用气体进样和质谱测定的成熟技术，测量精度高、样品用量少，是在线连续流测定δ18O的经典途径。
  标准物质的"锚定"作用。 同位素测定必须以国际标准（V-SMOW）为基准，用国际和国家标准物质（SLAP2、GISP、GBW04458-04461）建立校准曲线并校核仪器漂移。标准物质覆盖的δ18O范围越宽，校准曲线越可靠——附录A把标准物质的认定值完整列出，是实验室同位素测定的质量保证基础。
  系列标准中的同位素方法群。 DZ/T 0064系列包含完整的同位素测定方法：第77部分18O（CO2-H2O平衡法）、第78部分氘（金属锌还原法）、第79部分氚（放射化学法）、第87部分13C（在线磷酸酸解）、第88部分14C（合成苯-液体闪烁计数）、第89部分氘（在线高温热转换）、第90部分18O（在线CO2-H2O平衡），覆盖了氢、氧、碳稳定同位素和放射性同位素（氚、14C）的主要测定手段，是地下水年龄测定（氚法、14C法）和同位素示踪研究的方法基础。

  适用读者

  本标准适用于地质实验室、同位素分析实验室、水文地质调查与研究单位的分析测试人员，从事地下水补给演化研究、地热资源评价、油气水文地质和古气候研究的人员，以及高校水文地质、环境同位素地球化学专业师生。

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  本文提供DZ/T 0064.90-2021《地下水质分析方法 第90部分：18O的测定》地质矿产行业标准全文PDF下载，获取后可用于学习、研究和工作参考。

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