【摘要】 本文探讨了化合物特异性氯同位素分析（CSIA）在追踪氯化溶剂污染中的原理、方法及现场应用。涵盖氯同位素分馏效应、分析挑战与未来展望，并介绍科学指南针提供的同位素测试服务，助力环境科研。

氯化溶剂是环境中常见的持久性污染物，由于其广泛工业应用和不当处置，对地下水和生态系统构成严重威胁。其中，氯化乙烯类化合物如氯乙烯（VC）、二氯乙烯（DCE）、三氯乙烯（TCE）和四氯乙烯（PCE）尤为突出，它们曾用作工业脱脂剂或干洗溶剂，部分物质如TCE和VC已被确认为人类致癌物。准确区分污染来源并理解其转化过程，对于评估环境影响至关重要。

化合物特异性同位素分析（CSIA）已成为追踪地下污染物的有力工具。这种方法通过结合色谱分离与质谱技术，测量目标化合物及其降解产物的同位素组成变化，从而提供比单纯浓度检测更深入的转化洞察。虽然碳CSIA已广泛应用于污染物降解评估，但氯CSIA的研究仍相对较少，但其潜力正逐渐被挖掘。

Jeremy Zimmermann等人在综述中探讨了氯代污染物在地下环境中的同位素分馏效应，并分析了将氯CSIA作为常规方法所面临的分析挑战。该综述还涵盖了现场应用，包括污染源区分、降解路径评估和量化降解过程。此外，文章详细介绍了模拟氯同位素分馏时需考虑的地下过程因素。

图1. 氯化烃常用的离线在线氯同位素测量方法概述。[1]

氯元素拥有两种稳定同位素：35Cl（自然丰度约75.8%）和37Cl（自然丰度约24.2%）。由于物理化学过程的差异，同位素比率可能发生微小变化。样品的37Cl/35Cl比值通常以千分差（‰）表示，相对于标准海洋氯（SMOC）参考值。在氯化化合物中，氯原子可能以轻同位素（35Cl）或重同位素（37Cl）形式存在，这些同位素变体称为同位素物。测量氯同位素比率依赖于质谱技术，该技术涉及电离、质量分析和检测三个步骤。电子电离常用于挥发性化合物，而热电离或电感耦合等离子体电离则适用于更广泛样品类型，确保高效雾化和电离。

图2. 氯化烃常用的在线氯同位素测量方法概述。 [1]

 

通过氯同位素数据补充碳同位素信息，能显著提升对地下氯化污染物迁移和转化机制的理解。然而，氯CSIA的广泛应用仍面临分析挑战，如缺乏可靠的同位素参考标准。未来研究需聚焦于开发更稳健的方法，以扩展至更大分子量的化合物，尤其是在氯原子较少的场景中，其中碳同位素分馏可能不显著。氯CSIA作为新兴技术，正通过实验室创新和现场实践不断进步，有望成为污染场地评估的常规手段。

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