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稳定同位素实验室主要从事稳定同位素测定方法的开发与技术服务工作，例如水体反硝化作用氮氧同位素的测定技术、水体DIC与DOC同位素测定方法、土壤硝态氮与铵态氮的同位素测定技术、温室气体同位素测定等。分析的元素包括H、C、N、O和S的稳定同位素。可以分析的样品的形态多种多样，样品可以是自然丰度也可以是示踪材料。大多数样品都采用自动化程度比较高的连续流同位素质谱仪（IRMS）分析，减少了人为误差，提高了分析精度。 可以测试的主要项目包括：

固体样品的C、N和S，如土壤、植物材料、滤膜滤取物(燃烧法)；

固体、液体的H和O(高温裂解法)；

气体样品，如CH4、CO2、 N2O的同位素分析(TraceGas-IRMS) ;

水中的H和O;

水中溶解无机碳 ;

水体中硝酸盐的N和O同位素;

氨基酸、脂肪酸等的C、N、H同位素分析（GC-IRMS）。

稳定同位素实验室致力于提供最先进的技术进行稳定同位素分析。为了实现这一目标，开发人员在瞄准国际前沿研究的基础上，不断开发新的分析方法以满足不同科研人员的需求。