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A quantum cascade laser infrared spectrometer for CO_2 stable isotope analysis：Field implementation at a hydrocarbon contaminated site under bio-remediation

引用

Journal of Environmental Sciences 2016年第2期28卷 60-74页

作者： Christophe Guimbaud Cécile Noel michel chartier Valéry Catoire Michaela Blessing Jean Christophe Gourry Claude Robert Laboratoire de Physique et de Chimie de l'Environnement et de l'Espace (LPC2E) CNRS et Universite d'Orleans (UMR 7328)45071 Orleans cedex 2 France Bureau de Recherches Geologiques et Minieres (BRGM) 45060 Orleans cedex 2 France

Real-time methods to monitor stable isotope ratios of CO_2 are needed to identify biogeochemical origins of CO_2 emissions from the soil–air interface. An isotope ratio infra-red spectrometer（IRIS） has been developed to measure CO_2 mixing ratio with δ~13C isotopic signature, in addition to mixing ratios of other greenhouse gases（CH_4, N2_O）. The original aspects of the instrument as well as its precision and accuracy for the determination of the isotopic signature δ~13C of CO_2 are discussed. A first application to biodegradation of hydrocarbons is presented, tested on a hydrocarbon contaminated site under aerobic bio-treatment. CO_2 flux measurements using closed chamber method is combined with the determination of the isotopic signature δ~13C of the CO_2 emission to propose a non-intrusive method to monitor in situ biodegradation of hydrocarbons. In the contaminated area, high CO_2 emissions have been measured with an isotopic signature δ~13C suggesting that CO_2 comes from petroleum hydrocarbon *** first field implementation shows that rapid and accurate measurement of isotopic signature of CO_2 emissions is particularly useful in assessing the contribution of contaminant degradation to the measured CO_2 efflux and is promising as a monitoring tool for aerobic bio-treatment.

关键词： Isotope ratio infrared spectrometry Isotopic signature δ^(13)C of CO_2 Biodegradation monitoring Hydrocarbons BTEX

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