厦门大学痕量元素及其同位素洁净采样系统的开发与应用OA
Development and application of Xiamen University trace element and isotope clean sampling system(TEISS)
[目的]针对海水中痕量元素浓度极低、极易受沾污且传统采样方法效率低的问题,厦门大学开发了国内首套大体积痕量元素及其同位素洁净采样系统(TEISS),以支持中国科学家在西太平洋等开阔大洋的生物地球化学循环研究.[方法]TEISS采用非金属材料防污染设计及模块化设计思路,集成了超洁净绞车、维克坦导电电缆、洁净采水器、分样洁净柜和分析洁净柜,实现 6 000 m水深痕量元素的无污染高效采集,可适配中大型主流科考船.[结果]TEISS通过两次海试航次验证其应用的可行性,质量控制结果表明现场采样无沾污,实验室分析全流程空白低,检测限达到国际标准,溶解铁浓度与德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心、美国南加州大学实验室结果吻合.厦门大学痕量团队依托TEISS已在西太平洋完成 49 个洁净站位、1 381 层水样的高精度采集,揭示了Fe、Cu、Cd、Ni、Pb、Co等痕量元素的精细分布特征,并获得痕量元素及其同位素生物地球化学循环(GEOTRACES)国际计划的认证.[结论]TEISS突破国内痕量元素采样技术瓶颈,其模块化设计与严格的质量控制可为全球海洋痕量元素研究提供可靠的技术支撑.
[Objective]For the purpose of addressing the challenges of ultra-low concentration of seawater trace elements,high contamination vulnerability,and inefficient throughput of traditional sampling methods,the first Chinese large-volume trace element and isotope clean sampling system(TEISS)has been developed to support the trace element biogeochemical research in the Western Pacific onboard research vessel Tan Kah Kee.[Methods]Integrating ultra-clean winches,Vectran conductive cables,trace element clean water samplers,and clean vans,we employ TEISS to enable contamination-free sampling of trace elements throughout 6 000 m depth.Both non-metallic designs for seawater-contact components and a modular architecture ensure the compatibility of TEISS on multiple research vessels.[Results]Two previously conducted sea trials have demonstrated the efficiency of TEISS in collecting trace element clean seawater samples.Quality control results support TEISS's ability of collecting clean samples and the low procedure blanks of the laboratory analysis protocol,with detection limits meeting requisition of international communities.A high consistency in dissolved iron measurements with those from GEOMAR and the University of Southern California(USC)is observed,thus validating the system's reliability.We(the Marine Biogeochemistry of Trace Elements Research Team in Xiamen University)have successfully completed high-resolution sampling at 49 clean stations and collected 1 381 water depths in the Western Pacific.This success reveals fine-scale distribution patterns of trace elements such as Fe,Cu,Cd,Ni,Pb,Co,etc.,and has obtained endorsement from the international biogeochemical cycles of trace elements and isotopes(GEOTRACES)program.[Conclusions]Successfully,TEISS overcomes technical bottlenecks in trace element sampling in China.Its modular design and rigorous quality control provide reliable technical support for trace element investigations on the trace element biogeochemistry in global oceans.
郭利果;周宽波;曹知勉;蔡毅华;张楠;杨俊波;黄勇明;张瑞峰;蔡建南;叶成淼;陈希荣;吴学文
厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361102||海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361102||海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361102||海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361102||海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361102||海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361102||海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102厦门大学海洋与地球学院,福建 厦门 361102||海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102上海交通大学海洋学院,上海 200030海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102||厦门大学科考船运行管理中心,福建 厦门 361005海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102||厦门大学科考船运行管理中心,福建 厦门 361005海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102||厦门大学科考船运行管理中心,福建 厦门 361005海洋生物地球化学全国重点实验室(厦门大学),福建 厦门 361102||厦门大学科考船运行管理中心,福建 厦门 361005
资源环境
痕量元素采样系统质量控制西太平洋痕量元素及其同位素生物地球化学循环
trace elementsampling systemquality controlWestern Pacificbiogeochemical cycles of trace elements and isotopes
《厦门大学学报(自然科学版)》 2026 (2)
244-252,9
国家自然科学基金(92258302)国家重点研发计划(2023YFF0805001)国家自然科学基金(42176037,42576033,42149303)MEL自主研究课题(MELRI2402)
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