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建立了一种植物样品中痕量铀同位素（²³⁸U、²³⁵U和²³⁴U）的分析方法。通过高温灰化去除植物样品中有机质，采用混合酸消解样品灰分，应用UTEVA萃取色谱分离和纯化铀。化学分离过程中铀的回收率达94%，对Na、K、Ca等基体和干扰元素的去除率超过99%。用高灵敏度ICP-MS/MS同时测定了3种天然铀同位素含量，对 ²³⁸U、²³⁵U、²³⁴U的检出限分别为3.05、0.34和0.04 pg/g，其中对²³⁸U和²³⁵U的检出限比文献报道值低1个数量级。对小麦粉标准参考物质中²³⁸U的分析结果与参考值吻合，表明本分析方法可靠。将本方法应用于中国西安地区植物样品中铀同位素的分析，结果表明，该地区植物中铀含量和铀同位素比值处于天然水平，未发现人为铀污染。这是中国植物样品中3种天然铀同位素水平的首次调查。

建立了一种环境水样中痕量钚同位素的分析方法。采用Ti（OH）₃作为共沉淀剂，对大体积水样中的钚进行预浓缩，通过TEVA树脂萃取色谱分离纯化钚。结果表明，对于20 L水样，在钛载体浓度为30 mg/L条件下，钚的总回收率为88.9%。萃取色谱分离对铀的去污系数达到1.3×10⁵。用高灵敏度的电感耦合等离子体串联质谱（ICP-MS/MS）同时测定²³⁹Pu和²⁴⁰Pu含量，使用NH₃-He作为反应气体，有效消除了UH⁺离子对²³⁹Pu测量的干扰，通过使用串联四极杆技术，将丰度灵敏度提高5个量级，从而消除了²³⁸U峰拖尾的影响，使分析本底和干扰显著降低，同时，将钚同位素的分析灵敏度提高至990 cps/（pg/g）。对20 L水样中²³⁹Pu和²⁴⁰Pu的检出限分别达到1.28×10^-7 Bq/L和1.38×10^-7 Bq/L。本方法被成功用于分析地表水、水库水和地下水中²³⁹Pu和²⁴⁰Pu浓度。