A new purification method for Ni and Cu stable isotopes in seawater provides evidence for widespread Ni isotope fractionation by phytoplankton in the North Pacific
A new purification method for Ni and Cu stable isotopes in seawater provides evidence for widespread Ni isotope fractionation by phytoplankton in the North Pacific
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海水中镍和铜稳定同位素的新纯化方法为北太平洋浮游植物广泛进行镍同位素分馏提供了证据
DOI：
10.1016/j.chemgeo.2020.119662
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
John, Seth G.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang, Shun-Chung;Hawco, Nicholas J.;Pinedo-González, Paulina;Bian, Xiaopeng;Huang, Kuo-Fang;Zhang, Ruifeng;John, Seth G.
镍和铜是关键浮游植物酶的辅助因子，海水中镍和铜（δ60Ni 和 δ65Cu）的稳定同位素组成有可能识别影响其生物地球化学的主要过程。然而，δ60Ni 和 δ65Cu 的精确分析具有挑战性，因为将这些金属与海水基质中的干扰元素分离很困难。在这里，我们报告了一种快速、简单的从海水样品中纯化镍和铜的方法，该方法能够完全去除干扰元素锰、钛、铬和铁。通过分析四种含有大量干扰元素的参考材料（粉状浮游生物、天然土壤和两种海洋沉积物），验证了该方法。利用这项技术，我们生成了北太平洋上层水体 49 个海水 δ60Ni 和 δ65Cu 测量值的数据集，这些数据显示浮游植物优先吸收轻 Ni 同位素 (αbio-sw= 0.9997 ± 1)，但没有 Cu 同位素的净分馏。这种新方法简化了用于镍和铜同位素分析的海水样品的处理，从而能够对全球海洋中的 δ60Ni 和 δ65Cu 进行高通量研究。
Nickel and copper are cofactors in key phytoplankton enzymes and the stable isotope composition of Ni and Cu (δ60Ni and δ65Cu) in seawater have the potential to identify major processes that influence their biogeochemistry. However, accurate analysis of δ60Ni and δ65Cu is challenging because of the difficulties in separating these metals from interfering elements in the seawater matrix. Here we report a fast and simple method for purification of Ni and Cu from seawater samples that is able to completely remove interfering elements Mn, Ti, Cr, and Fe. This method was verified by analyzing four reference materials that contain significant levels of interfering elements (powdered plankton, natural soils, and two marine sediments). Using this technique, we generated a dataset of 49 seawater δ60Ni and δ65Cu measurements from the upper water column of the North Pacific Ocean, which show preferential uptake of light Ni isotopes by phytoplankton (αbio-sw= 0.9997 ± 1) but no net fractionation of Cu isotopes. This new method simplifies treatment of seawater samples for Ni and Cu isotope analysis, enabling high-throughput investigations of δ60Ni and δ65Cu throughout the global ocean.
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--
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