碳同位素分析在地质学、生物地球化学及生态学等多个领域占据着至关重要的位置。PDB（Pee Dee Belemnite）与VPDB（Vienna Pee Dee Belemnite）作为该领域的两个主要碳同位素标准，虽然名字相似，很多初学者甚至专业人员常常误认为它们是完全相同的或几乎没有区别。实际上，这两个标准之间存在细微但本质的差异。这些区别对于保证测量的精确度以及数据的可比性至关重要。
PDB标准起源于1950年代，由美国地质调查局的C. Emiliani提出，基于南卡罗来纳州Pee Dee地区发现的白垩纪箭石化石。此标准迅速成为碳同位素比值测量中的基准，尤其是在地质学和生物地球化学研究中得到了广泛应用。然而，随着时间的推移，原PDB样本的稀缺性成为了继续使用该标准的一个障碍。此外，随着测量技术的进步，科学家们开始寻求更加稳定和可重复的标准。
为了应对这些问题，1982年，国际原子能机构（IAEA）在奥地利维也纳召开会议，决定采用新的参考物质——NBS 19（一种纯碳酸钙）作为标准，即VPDB标准。NBS 19相对于VPDB的精确δ值被设定为+1.95‰，旨在维持与原始PDB标准的一致性。因此，VPDB本质上代表了一个理论上的碳酸盐材料，其碳同位素比率被定义为零（δ = 0‰），其他所有样本的碳同位素比率则据此进行报告。VPDB的引入旨在提供一个更加稳定和可靠的参考点，通过国际合作和多种先进的测量技术（包括质谱分析、核磁共振和激光红外光谱等）进一步优化了这一标准。
VPDB相较于PDB，不仅解决了不同实验室间存在的偏差问题，还提升了跨实验室数据的一致性和可比性，这对于需要极高精度的研究，比如古气候重建或生物地球化学循环的研究尤为重要。尽管在大多数环境和地质研究中，PDB与VPDB之间的差异是可以接受的，但在某些特定研究中，这种微小的差别可能会影响结果的解释。近年来，IAEA及其他相关机构开发了新的碳酸盐参考材料，例如IAEA-603（碳酸钙），旨在扩大校准范围并进一步提高测量的一致性和准确性。结语：PDB和VPDB在碳同位素分析中均扮演着不可或缺的角色。因此，在进行碳同位素分析时，建议优先选择VPDB作为参考标准，以确保数据的可靠性和一致性。在撰写科学论文或报告时，务必清晰标注所使用的同位素标准，以帮助读者正确理解研究结果。
参考文献：
1. Coplen, T. B. (1995). Letter to the Editor: New IUPAC guidelines for the reporting of stable hydrogen, carbon, and oxygen isotope-ratio data. *Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 100*(3), 285. https://doi.org/10.6028/jres.100.0212. 2.Craig, H. (1957). Isotopic standards for carbon and oxygen and correction factors for mass-spectrometric analysis of carbon dioxide. *Geochimica et Cosmochimica Acta, 12*(1-2), 133-149. https://doi.org/10.1016/0016-7037(57)90024-8
3.Emiliani, C. (1955). Pleistocene temperatures. *Journal of Geology*, 63(6), 538-578
4.Wikipedia contributors. (2024). Reference materials for stable isotope analysis. *Wikipedia, the Free Encyclopedia*. Retrieved November 7, 2024, from https://en.m.wikipedia.org/wiki/Reference_materials_for_stable_isotope_analysis
更多信息：
Pee Dee Belemnite (PDB) 和 Vienna Pee Dee Belemnite (V-PDB) 是碳同位素分析中常用的两个标准。PDB 的 13C/12C 比值为 0.0112372，基于美国南卡罗来纳州 Pee Dee 地区的初始箭石化石样本。VPDB 的 13C/12C 比值为 0.011180，由国际原子能机构（IAEA）通过多次测量和校准确定，旨在解决 PDB 样本稀缺的问题，并提供一个更稳定和可重复的参考点。VPDB 标准基于 NBS 19（一种纯碳酸钙），NBS 19 的 δ13C 值相对于 VPDB 被设定为 +1.95‰。所有其他样本的碳同位素比率都相对于 VPDB 报告。这些绝对值在碳同位素分析中至关重要，确保了不同实验室之间的数据一致性和可比性。
