δ15N

В геохимии , гидрологии , палеоклиматологии и палеоокеанографии δ ¹⁵ N ( произносится как «дельта пятнадцать n») или дельта-N-15 является мерой соотношения двух стабильных изотопов азота , 15 N : 14 N. ^[1]

Формулы

Два очень похожих выражения для $δ$ ¹⁵ Nшироко используются в гидрологии . ^[2] Оба имеют форму ‰ (‰ = промилле или частей на тысячу), где s и a — относительные содержания ¹⁵ N в образце и атмосфере соответственно. Разница в том, относится ли относительное содержание ко всему азоту, т. е. ¹⁴ N плюс ¹⁵ N, или только к ¹⁴ N. Поскольку атмосфера состоит на 99,6337% ^{из 14} N и на 0,3663% ^{из 15} N, a равно 0,003663 в первом случае и 0,003663/0,996337 = 0,003676 во втором. Однако s изменяется аналогичным образом; например, если в образце ¹⁵ N составляет 0,385%, а ¹⁴ N составляет 99,615%, s составляет 0,003850 в первом случае и 0,00385/0,99615 = 0,003865 во втором. Значение тогда составляет 51,05‰ в первом случае и 51,38‰ во втором, незначительная разница на практике, учитывая типичный диапазон $1000\cdot {\frac {sa}{a}}$ $1000\cdot {\frac {sa}{a}}$ −20 до 80 для $δ$ ¹⁵ Н.

Приложения

Соотношение ¹⁵ N к ¹⁴ N имеет значение, поскольку в большинстве биологических контекстов ¹⁴ N предпочтительно усваивается как более легкий изотоп. В результате образцы, обогащенные ¹⁵ N, часто могут быть введены через небиологический контекст.

Одно из применений ¹⁵ N — это определение пути, пройденного удобрениями, применяемыми к чему угодно, от горшков до ландшафтов. ^[2] Удобрение, обогащенное ¹⁵ N в степени, значительно отличающейся от той, которая преобладает в почве (которая может отличаться от атмосферного стандарта a ), применяется в одной точке, а затем другие точки контролируются на предмет изменений в $δ$ ¹⁵ N.

Другим применением является оценка сброса сточных вод человека в водоемы. ^[3] Содержание ¹⁵ N в сточных водах человека выше, чем в природных источниках воды. Следовательно, $δ$ ¹⁵ Nв бентосном осадке дает представление о вкладе человеческих отходов в общее содержание азота в осадке. Керны осадка анализируются на $δ$ ¹⁵ Nдают историческую информацию о таких отходах, при этом более старые образцы находятся на большей глубине.

$δ$ ¹⁵ Нтакже используется для измерения длины пищевой цепи и трофического уровня данного организма; высокий $δ$ ¹⁵ Nзначения положительно коррелируют с более высокими трофическими уровнями; аналогично, организмы, находящиеся на нижних ступенях пищевой цепи, как правило, демонстрируют более низкие значения $δ$ ¹⁵ NЗначения. Более высокие $δ$ ¹⁵ NЗначения у высших хищников обычно указывают на более длинные пищевые цепи. ^[4]

Ссылки

^ Катценберг, MA (2008). "Глава 13: Анализ стабильных изотопов: Инструмент для изучения прошлого рациона питания, демографии и истории жизни". Биологическая антропология человеческого скелета (2-е изд.). Wiley. ISBN 978-0-471-79372-4.
^ ab Бедард-Хон, А. (2003). "Отслеживание $δ$ ¹⁵ Nчерез ландшафты: потенциальное использование и меры предосторожности». Журнал гидрологии . 272 (1–4): 175–190. Bibcode : 2003JHyd..272..175B. doi : 10.1016/S0022-1694(02)00263-9.
^ "Осадочная дельта 15N". 23 июля 2010 г.
^ Перкинс, Мэтью Дж.; Макдональд, Робби А.; Ван Вин, Ф. Дж. Фрэнк; Келли, Саймон Д.; Риз, Гарет; Бирхоп, Стюарт (27 марта 2014 г.). «Применение стабильных изотопов азота и углерода (δ15N и δ13C) для количественной оценки длины пищевой цепи и трофической структуры». PLOS One . 9 (3): e93281. Bibcode : 2014PLoSO...993281P. doi : 10.1371/journal.pone.0093281 . PMC 3968125. PMID 24676331 .

δ15N

Формулы

Приложения

Ссылки

Смотрите также