地环所在大气碘循环同位素示踪方法领域取得新

作者：杨超月

碘的大气地球化学循环是当前气候变化研究的热点和难点。大气是碘地球化学循环的重要枢纽，海洋中的碘能够通过大气的干、湿沉降输送到陆地。气态碘还能有效降低臭氧含量，导致云凝结核的形成，因而对全球气候变化有重要影响。碘的放射性同位素是辐射环境应急监测的重要指标，直接关系到公众的辐射健康。长寿命放射性碘同位素 129 I 既可以作为碘循环的理想示踪剂，还可用于示踪放射性污染物及其他污染物的环境行为。然而 129 I 在大气中的赋存状态、时空变化特征与形态转化机理等研究明显不足，其原因主要在于大气中 129 I 含量极低（仅为 10 -17 ~10 -15 g/m3 的水平）且形态难以分离。

近日，地球环境研究所环境放射性团队在前期大气颗粒态碘研究基础上，进一步自主设计研发大气碘同位素形态串级采样器，筛选超低本底采样基质，优化燃烧程序、捕集液参数，分离环境大气中颗粒碘、气态无机碘和气态有机碘，并采用加速器质谱技术和 ICP-MS 测量技术，建立了超灵敏环境大气中的 129 I 和 127 I 形态的分析方法。该方法成功应用于 2020 年 5 月至 8 月西安城市环境大气中 129 I 和 127 I 的水平和形态研究。结果表明，研究区大气中 129 I 和 127 I 主要以气态有机碘为主，约占总气碘的 50% ，而气态无机碘和颗粒态碘各占 25% 。而且研究初步发现了 129 I 和 127 I 的形态转换可能发生在春夏交替之际，并以颗粒态碘和气态有机碘的相互转化为主。该研究对采用 129 I 精准示踪大气碘循环过程具有重要意义。

该成果近期发表于国际期刊 Analytical Chemistry ，研究工作得到了国家自然科学基金（ 42177095 、 41991252 ）、西光基金（ XAB2020YN02 ）、中国科学院青年创新促进会（ 2019401 ）、中国科学院战略重点研究计划（ XDB40000000 ）等联合资助。