南極湖泊沉積物中有機硫組成及其與鐵硫化物的聯系*

沈麗麗，孫婷婷，郭曉宇，黃 濤

(安徽大學資源與環境工程學院，濕地生態保護與修復安徽省重點實驗室，合肥 230601)

水域生態系統中硫的轉化與有機質成巖埋藏、營養元素循環、水體酸化、重金屬生物有效性等緊密耦合，產生重要的環境效應[1-4]. 有機硫(organic sulfur，Sorg)包括由硫酸鹽同化還原形成的生物有機硫(Sbio)和由有機質硫化形成的成巖有機硫(Sdiag)，是湖泊沉積物中硫的主要賦存形態之一，占比可高達90%[5-6]. 生物有機硫和成巖有機硫中的還原態硫功能團均可絡合Hg+、Cu2+、Pb2+、Ag+及As3+等金屬離子，對有毒有害元素的形態和生物有效性具有重要的抑制作用[7]. 成巖有機硫的形成可提高活性有機質的穩定性及其在沉積物中的埋藏保存，而且硫化過程記錄了氧化還原條件和元素生物地球化學循環等重要的環境信息[8]. Sinninghe Damsté等[9]較早提出有機質成巖埋藏的自然硫化機制，即S2-優先與鐵結合形成鐵硫化物，當S2-含量超過鐵硫化物計量配比時，便與有機質結合硫化形成有機硫，這主要發生在有機質早期成巖階段. 湖泊沉積物中的活性有機質在好氧和厭氧條件下可降解形成溫室氣體二氧化碳和甲烷[10]，因此，開展硫轉化及其與有機質結合、調控的相關研究對認識區域碳、硫循環及潛在的氣候環境效應具有重要意義.

活性鐵是指能被1 mol/L鹽酸提取的鐵，主要包括無定形或弱晶型Fe(Ⅲ)氧化物和Fe(Ⅱ)(黃鐵礦除外)以及Fe3S4(含量很少，可忽略不計)[11]. 活性鐵與硫化物可發生鐵的硫化作用，生成酸可揮發性硫……