地下水的污染源通常比较复杂，在流动过程中地下水又时刻与周围地质体发生着各种复杂的相互作用，多数污染物质易受上述作用影响而无法确定污染物的真正来源。环境同位素方法在确定污染物的来源及地下水中所发生的地球化学反应方面有着独特的优势。

稳定同位素是指原子核结构稳定，不发生衰变的同位素，稳定同位素没有放射性，如：1H、2H、15N、18O等。

在实验或研究中如使用稳定同位素，不能采用自显影等技术来追踪同位素的去向，只能通过测量分子质量或离心技术来区别同位素。鲁宾和卡门就是用稳定性同位素18O分别标记H2O和CO2来研究光合作用过程中释放的氧气中O的来源。

同位素标记的主要应用领域：

(1)研究试剂和定制合成溶剂。为医药、农业、环境等研究提供需要的标记化合物，根据客户的要求进行研究和选择合适的标记化合物。

(2)医疗诊断试剂。如 13C-尿素、18O-H2O 等。

(3)环境污染物标准试剂。用于空气、水、土壤、沉淀物和食品等的检测。

(4)核磁共振(NMR)分析溶剂。应用于结构分析、定量分析和纯度分析、化学途径与反应机理、反应动力学等。

(5)代谢底物。包括用于研究蛋白质和氨基酸代谢的氨基酸、葡萄糖代谢的碳水化合物和脂解作用的脂肪酸等。稳定性同位素标记物质使研究者能以安全的方式对活体内的代谢途径进行研究。

(6)分子生物NMR 产品。稳定同位素标记对研究蛋白质和多肽的结构和相互作用而言是一个J好的工具，复杂系统的研究可以简单地用稳定同位素标记修饰研究对象的分子结构。分子生物 NMR 产品主要包括保护氨基酸、标记培养基、碳水化合物、RNA/DNA 标记产品、标记激素、标记蛋白质等。

部分水污染物及其同位素研究工具：

N-亚硝二甲胺、N-亚硝二甲胺-d6、三氯生、三氯生-d3、1,1-二氯乙烷等等。

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