二级单位名称：科学研究院

设备名称：多接收杯电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS: 1205926S)

机组成员：朱建明，鲁颖淮、刘金高，何永胜、柯珊、刘盛遨，徐丽娟，李丹丹 、王水炯。

一、仪器信息

多接收杯电感耦合等离子体质谱仪, Neptune Plus 型MC-ICP-MS；主要用于金属稳定同位素组成和放射性同位素比值的高精度测定。目前实验室已研发了Mg、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd等金属元素稳定同位素和Pb、Rb-Sr、Lu-Hf等放射性元素同位素的高精度分析方法，服务于地球深部碳-氧循环、壳-幔相互作用、核幔分异、早期地球形成与演化、有毒重金属污染物来源与过程示踪以及金属元素生物地球化学循环等地球与环境科学中的前沿科学问题和国家层面的科技部重大、基金委重点、面上科技项目和各类人才项目等。

二、运行管理工作概况

设备日常管理是以精通仪器和分析技术的科学家负责制为主，负责仪器运行、维护和方法研发中的疑难问题解决，并安排研究生助管一名负责仪器使用记录、辅助气订购、日常仪器问题的报送和机时预约等事宜。定期进行仪器校准和质量控制实验，运行中出现的重大仪器故障由仪器负责人最终诊断确认后，与厂商工程师共同协商解决，并检查维修后仪器是否可以正常运行。基本维护则由仪器负责人交给研究生助管进行，建立完善的数据管理系统，定期备份和存档实验数据，培训人员，并建立快速响应的故障排除机制，减少停机时间。同时，因仪器负责人也是教授，在其开设的相关课程中也会将仪器的基本原理，如何使用和建立方法等知识讲授给研究生，完成仪器相关知识的基本培训。

仪器助管经过仪器负责人的培训后，交由研究生助管进行仪器的日常维护和后期使用者的培训，考核确认具有上岗资格后交付研究生进行独立操作和使用。

开放共享执行不少于总使用机时1/3的标准，对校内和校外科研机构实行有偿服务，以保证仪器的良好维护和高效运行。

三、仪器共享使用成效

2022年度该多接收杯电感耦合等离子体质谱仪(1205926S)总机时2184小时，除去维护机时120小时和因疫情等不可抗拒因素停机外，全年有效运行上报机时为2067小时，做到了充分利用仪器开机机时。培训了具有仪器独立操作资格的研究生14名，在助管指导下能够独立操作的研究生4名，并完成教学演示实验人员59人次，共计77人次。测样量280件，技术开发项目2项(仪器新增功能)，服务科研项目17项，借助该仪器发表三大检索论文13篇，年度总服务收入691600元，其中对外单位服务收入584800元。服务对象包括南京大学，中山大学，中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国科学院地球化学研究所以及中国科学院青岛海洋所等高校和科研机构单位。

本仪器支撑国家重点研发计划（2019YFA0708400）和国家自然科学基金项目（U1612441, 41073017）等，针对具有复杂基质的低钼含量样品的高精度Mo同位素分析困难这一问题，提出了一种改良的Mo同位素分析流程，在本仪器上实现了Mo同位素的高灵敏度测量，可以对Mo含量低至5 ng的样品进行准确分析，并首次报道了41种具有不同Mo含量的地质标样Mo同位素组成，为实验室间数据比较提供了基准，相关研究成果发表在原子光谱分析领域国际期刊Journal of Analytical Atomic Spectrometry上。同时，利用研发的Ni同位素分析技术，对典型花岗岩、花岗闪长岩、TTG、黄土等样品开展系统Ni同位素组成研究，并在此基础上精确厘定了大陆上地壳的平均Ni同位素组成，为应用Ni同位素示踪生物地球化学循环，地质历史时期镍的演化等提供了坚实的理论基础，相关成果发表在国际地球化学权威期刊Geochimica et Cosmochimica Acta上。

对外服务方面，与中国科学院地球化学研究所2021年度杰出青年基金项目(42025705)获得者刘承帅研究员合作，在Cd同位素领域取得一系列创新性成果。（1）对基岩岩性截然不同的、两个受采矿业影响的流域沉积物和土壤样品进行了系统的Cd和Pb同位素研究，揭示了沉积物和土壤中Cd主要来源与迁移的主要控制因素，以及Cd在硅酸盐质和钙质河流流域中不同的命运，建议在制定Cd污染控制政策时必须考虑区域岩性。（2）在森林和农田土壤剖面的不同层中观察到显著的Cd同位素组成变化，揭示矿物转化、成土作用和生物活动控制了Cd的动态和重新分配，证明Cd同位素是研究土壤系统中Cd的生物地球化学过程的有力潜在工具。（3）对三个不同生长阶段的水稻及其土壤中的Cd同位素组成进行了系统研究，发现Cd元素的迁移及其同位素分馏与 pH 值变化有关，揭示了交替地灌溉和排水会影响土壤–水稻系统中与碳酸盐结合Cd的迁移，进而影响Cd同位素分馏。研究为土壤–水稻系统中Cd的生物地球化学迁移认识提供了新的见解。以上系列成果分别发表在环境科学领域国际TOP期刊Water Research，Journal of Hazardous Materials和Science of the Total Environment上。