氣溶膠鐵可溶性特征及影響因素獲揭示

中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士生張歡歡在導(dǎo)師唐明金研究員指導(dǎo)下，與山東大學(xué)薛麗坤教授、朱玉姣副研究員等合作，通過觀測，揭示了氣溶膠鐵可溶性的特征及影響因素。相關(guān)研究近日在線發(fā)表于《地球物理學(xué)研究雜志—大氣》。

鐵（Fe）是生命必需的關(guān)鍵微量營養(yǎng)元素之一，而全球大約有50%的海域處于不同程度的缺Fe狀態(tài)。氣溶膠沉降是開闊大洋表層海水中Fe的主要來源，從而對這些地區(qū)的生物地球化學(xué)循環(huán)、初級生產(chǎn)力和吸收二氧化碳的能力產(chǎn)生重要影響。氣溶膠Fe可溶性的不確定性很大，是目前限制準確估算氣溶膠中可溶性Fe沉降通量的主要瓶頸。

2019年冬季，張歡歡在青島開展了為期40余天的外場觀測，使用大氣顆粒物分級采樣器同步采集粗粒子（粒徑大于1 [μm]的大氣顆粒物）和細粒子（粒徑小于1 [μm]的大氣顆粒物），并測定粗細粒子中總Fe和可溶性Fe的濃度。研究發(fā)現(xiàn)，青島地區(qū)粗細粒子中總Fe濃度無顯著性差異，而細粒子中Fe可溶性顯著大于粗粒子。

據(jù)介紹，沙塵天和灰霾天氣溶膠Fe的濃度顯著高于清潔天;灰霾天氣溶膠Fe可溶性顯著高于清潔天，而沙塵天氣溶膠Fe可溶性顯著低于清潔天?；瘜W(xué)過程顯著提高了粗細粒子中Fe的可溶性，而燃燒源/人為源的直接排放僅對細粒子中Fe可溶性的增強有顯著作用（在粗粒子中的作用較小）。

氣溶膠含水量和酸度對氣溶膠Fe可溶性有重要的影響。當氣溶膠pH值大于4時（酸性較弱），粗細粒子中Fe可溶性普遍低于1%;當氣溶膠pH值小于4（酸性較強）且相對濕度大于60%時，粗細粒子中Fe可溶性普遍大于1%;而當氣溶膠pH值小于4（酸性較強）且相對濕度小于60%時，粗細粒子中Fe可溶性仍普遍小于1%。

該研究有助于進一步認識實際大氣顆粒物中Fe元素含量、來源及可溶性的特征和影響因素。

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