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【聚焦关键】Understanding the Stable Isotope Composition of Methane

2017-04-27

甲烷(CH4)一种我们并不陌生的简单有机物,对它我们爱恨交加。它是重要的温室气体,单位质量的温室效应是CO2的21倍。另外它还是瓦斯的主要成分,是非常重要的生物质能源。天然气管道泄漏、传统煤矿开采等人类活动导致大量无法计算的CH4排放到大气中。自然环境的甲烷排放规律、人类活动对甲烷的排放影响及甲烷的合成途径等科学问题都值得我们深入探究。

       4月25日上午,英国格拉斯哥大学地理与地球科学系Susan Waldron教授应邀做客天大地科院“聚焦关键”学术沙龙,带来了题为“Understanding the Stable Isotope Composition of Methane”的学术报告。报告于卫津路校区会议楼第七会议室举行。Susan Waldron教授从学术角度带我们探究了CH4的产生及排放。

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Susan Waldron教授以一篇高被引用论文(Whiticar, 1999, Chemical Geology)引入碳、氢同位素技术在甲烷生成及氧化过程中的重要性。围绕同位素技术探索甲烷同位素组成变化,以此追踪甲烷的产生及排放。

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Susan Waldron教授详细介绍了其采用的不同方法分析相关因素对于甲烷排放的影响:垃圾填埋场剖面样品采集用于分析碳、氢同位素随深度的变化;设计野外模型实验,建立模拟全球变暖的试验箱,测量模拟箱内碳、氢同位素随剖面深度变化而引起的变化量;分析全球三个不同地区,不同气候条件,不同碳、氢同位素组成的氢同位素数据等。经过不同环境的同位素分析实验发现,虽然甲烷合成只来源于乙酸和CO2/H2途径,但是δD(CH4)是独立于甲烷合成途径之外的指标,它直接受δD(H2O)的影响(δD是用于表征同位素组成相对含量的指标)。因此,传统利用δD(CH4)来区分甲烷合成途径的方法是不准确的。这一结果加深了我们对甲烷合成途径同位素研究的认识,同时对甲烷合成途径的研究有重要的指导意义。

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报告结束后地科院老师和学生就同位素在新型甲烷合成途径研究中的应用和水文状况,及其对温室气体排放的影响等问题同Susan Waldron教授进行了深入沟通,现场交流气氛活跃。最后,Waldron教授表示欢迎天大学子前往格拉斯哥大学地理与地球科学系进行交流及学习。

Susan Waldron教授是生物地球化学方向的专家,她是国际上最早开展河流排放CO2和CH4放射性碳同位素研究的学者之一,在利用同位素示踪陆地-地表水碳来源、周转及归趋方面取得了很好的成果。



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