بررسی مکانیسم ترش شدگی در دو مخزن نفت کربناته جنوب غربی ایران با استفاده از آنالیز ایزوتوپی سولفور

چندين مکانیسم براي ايجاد سولفيد‌هيدروژن در مخازن گازي گزارش شده است که مهمترين آنها عبارتند از: احيا باكتريايي سولفات (SBR)، تجزيه حرارتي مواد آلي سولفوردار و احيا ترموشيميايي سولفات(TSR) . با توجه به مطالعات انجام شده (زحمتکشان و همکاران، 2021) در مخازن گازي کربناته مورد بررسی واقع در جنوب غربی ايران آثاري از فرايند تجزیه حرارتی ترکیبات آلي سولفوردار موجود در کروژن یا نفت خام ديده می شود که مهمترين اين شواهد نتایج آنالیز ایزوتوپ سولفور می باشد.

Acknowledgments

The authors are grateful to Stable Isotopes Research Laboratory (SIRL) of Arak University for performing stable isotope analysis

کاربرد ایزوتوپ های پایدار به منظور بررسی سرنوشت آلاینده ها در آب های زیر زمینی و خاک (ارزیابی زیست‌تخریب‌پذیری آلاینده ها)

• تشخیص فرایندهای تخریب طبیعی آلاینده ها از فرایندهای غیر تخریبی مانند رقیق شدن، پخش و جذب آلاینده ها و نیز دریافت اطلاعات مفید درباره سینتیک و مکانیسم فرایندهای تخریبی آلاینده های محیطی

پیوندهای شیمیایی حاصل از ایزوتوپ های سنگین یک عنصر، قوی تر از پیوندهای شیمیایی حاصل از ایزوتوپ های سبک همان عنصر در ترکیب مورد نظر هستند. بنابراین هنگام شکستن پیوندی خاص در یک ترکیب، مولکول های دارای ایزوتوپ های سنگین کندتر از مولکول های دارای ایزوتوپ های سبک در واکنش شرکت می کنند،‌ در نتیجه، ایزوتوپ های سنگین معمولا در ترکیب واکنش دهنده باقی مانده، غنی شده و در ترکیب محصول کاهش می یابند. این فرایند به عنوان جدایش ایزوتوپی (Fractionation) شناخته می شود. فرآیندهای فیزیکی مانند رقیق شدن و جذب، سبب جدایش ایزوتوپی قابل ملاحظه ای نمی شوند.

جدایش ایزوتوپی سینتیکی طی تخریب متان و غنی شدگی ایزوتوپ ¹³C

• برخی از مطالعات انجام شده در زمینه سرنوشت آلاینده ها در محیط زیست
• بررسی سرنوشت علف کش هایی مانند آترازین و آفت کش های ارگانوفسفر مانند دیکلرووس (Dichlorvos)، امتووات (Omethoate) و دی متوات (Dimethoate) با بررسی تغییرات نسبت ایزوتوپی کربن در باقیمانده سموم
• بررسی ایزوتوپی نمونه ای از پسماندهای دارویی مانند دیکلوفناک(Diclofenac) با استفاده از اسپکترومتر جرمی نسبت ایزوتوپی - کروماتوگرافی گازی (GC-IRMS) با آنالیز ایزوتوپهای کربن و نیتروژن.
• بررسی جدایش ایزوتوپی کربن به منظور تشخیص تخریب زیستی هیدروکربن های نفتی
• بررسی تخریب ترکیبات آلی فرار شامل بنزن، تولوئن، اتیل بنزن، ایزومرهای زایلن (BTEX) و هیدروکربن های کلردار

کاربرد ایزوتوپ های پایدار در مطالعات زیست محیطی

• استفاده از نسبت های ایزوتوپی به عنوان اثر انگشت برای تعیین خاستگاه آلاینده های کشاورزی مانند نیترات، سولفات، کربنات معدنی محلول ( DIC)، ذرات مواد آلی در آب، آفت کش ها و حشره کش ها.

کاربرد ایزوتوپ های پایدار در مطالعات زیست محیطی

• استفاده از ترکیب ایزوتوپی آلاینده ها به عنوان یک "امضا" یا "اثر انگشت" برای تعیین خاستگاه آلاینده ها مانند آلودگی های نفتی
• شناسایی خاستگاه آلاینده های نفتی شامل نفت خام، گازوئیل، حلال هاي کلردار، ترکیبات بنزن، تولوئن، اتیل بنزن، زایلن (BTEX)، هیدروکربن هاي آروماتیک چند حلقه اي (PAHs) با استفاده از اسپکترومتر جرمی نسبت ایزوتوپی- کروماتوگرافی گازی (GC-IRMS)

استفاده از آنالیزهای ایزوتوپی جهت بررسی کارایی مصرف آب، پاسخ گیاهان در تنش های مختلف و بررسی مقدار جذب آب توسط ریشه گیاه

از شاخص های اساسی در تعیین بهره وری استفاده از آب جهت تولید محصولات کشاورزی، شاخص کارایی مصرف آب (Water use efficiency) می باشد. اصطلاح کارایی مصرف آب بیانگر نسبت میزان محصول تولیدی بر حسب کیلوگرم به آب تعرق شده بر حسب متر مکعب می باشد. تنوع ژنتیکی موجود برای کارایی مصرف آب را می‏توان به طور غیرمستقیم با اندازه‏گیری ترکیب ایزوتوپی بافت‏های گیاهی به‏ویژه برگ تعیین نمود. همچنین برای بررسی مقدار جذب آب (Water uptake) توسط ریشه گیاه می توان از روش تعیین نسبت های ایزوتوپی (δ¹⁸O و δ²H) بهره گرفت.

بررسی رفتار هیدرولوژیکی سیستم های کارستی پیچیده با استفاده از ایزوتوپ های پایدار

استفاده از آنالیز ایزوتوپی در ردیابی منشا جغرافیایی غلاتی مانند گندم و برنج

منشا جغرافیایی گندم و محصولات آن مانند آرد گندم مورد استفاده در نان ها را می توان با تعیین نسبت های ایزوتوپی کربن، نیتروژن و اکسیژن موجود در گندم و یا پروتئین های آرد گندم تعیین نمود. همچنین ردیابی منشا جغرافیایی برنج با تعیین مقادیر  δ¹³C، δ¹⁵N وδ¹⁸O صورت گرفته است.

تعیین اصالت و منشا جغرافیایی روغن زیتون با استفاده از آنالیز ایزوتوپ های پایدار

تعیین اصالت و منشا جغرافیایی روغن زیتون به کمک اندازه گیری نسبت ایزوتوپ پایدار ¹³C/¹²C در اسیدهای چرب اصلی (مانند لینولئیک، اولئیک، اسیدهای پالمیتیک و استئاریک) و همینطور نسبتهای ایزوتوپ های ²H/¹H، ¹³C/¹²C و¹⁸O/¹⁶O در روغن زیتون به صورت بالک با استفاده از تکنیک های طیف سنجی جرمی نسبت ایزوتوپی-گاز کروماتوگرافی (GC-C-IRMS) و طیف سنجی جرمی نسبت ایزوتوپی-آنالیز عنصری  (EA-IRMS)با موفقیت انجام شده است .

تعیین اصالت و منشا جغرافیایی زعفران با استفاده از آنالیز ایزوتوپ های پایدار

یکی از روش های قابل اعتماد اصالت سنجی و تمایز نمونه های زعفران بر اساس منشا جغرافیایی آنها، آنالیز ایزوتوپ های پایدار (δ¹³C، δ¹⁵N ، δ³⁴S ، δ²H و δ¹⁸O) می باشد.

تشخیص عسل اصل از عسل تقلبی به کمک آنالیز ایزوتوپ کربن

امروزه قابل اعتمادترین روش برای تشخیص اصالت عسل، تعیین نسبتهای ایزوتوپ ¹³C موجود در کربوهیدرات ها (ساکارز ، گلوکز و فروکتوز) و پروتئین عسل، با استفاده از طیف سنجی جرمی نسبت ایزوتوپی- کروماتوگرافی مایع(HPLC-IRMS)  و طیف سنجی جرمی نسبت ایزوتوپی- آنالیز عنصری (EA-IRMS)  می باشد.