地下水樣品中硼同位素組成的測定

張天睿，湯書婷，顏 妍，朱鍵銘

（核工業北京地質研究院，北京100029）

自然界中的硼主要富集于巖石和水體中，存在11B 和10B 兩種穩定同位素。 硼是微量易溶元素，在水/巖交換作用中， 十分活躍。 硼同位素作為靈敏的地質示蹤劑， 對各種地質作用有明顯的指導意義，如殼-幔演化和板塊俯沖過程的研究、判別沉積環境和物質來源、研究成礦作用和礦床成因、 古海洋和古氣候研究、水環境污染研究等［1-2］。地下水資源是地球水資源的重要組成部分， 與大氣降水資源和地表水資源密切聯系， 互相轉化， 地下水中的硼主要來源于含硼酸鹽、 土壤的淋濾和人類的活動。 常見的洗滌劑和清潔產品中含有過硼酸鈉， 會隨生活污水排放到自然水環境中， 從而對地下水資源造成污染。 天然硼酸鈉礦物的硼同位素組成范圍很窄， 因此可以利用不同來源硼同位素組成顯著的不同的特點來示蹤地下水污染物的來源［3］。但受分析技術的制約， 研究地下水體系的硼同位素組成非常困難。 目前， 硼同位素測定的主要方法有熱電離質譜法［4］（TIMS）、電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）［5］和多接收電感耦合離子體質譜法［6］（MC-ICP-MS），其中TIMS 法測試精度最高， 但對樣品的純度要求較高， 因此在測量前必須對樣品進行前處理， 將樣品中的B 分離富集。

目前常用的硼同位素分離方法是混合離子交換樹脂法，肖應凱等［7］首次使用強酸性陽離子樹脂 （H＋型） 和弱堿性陰離子樹脂（Ion exchanger Ⅱ，HCO3-型）混合的方法成功分離出鹽湖鹵水中的硼， 此法已成功用于海水、鹵水等樣品的處理。……