【中國科學報】氣溶膠鐵可溶性特征及影響因素獲揭示
中國科學院廣州地球化學研究所博士生張歡歡在導師唐明金研究員指導下，與山東大學薛麗坤教授、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。相關研究近日在線發表于《地球物理學研究雜志—大氣》。
鐵（Fe）是生命必需的關鍵微量營養元素之一，而全球大約有50%左右的海域處于不同程度的缺Fe狀態。氣溶膠沉降是開闊大洋表層海水中Fe的主要來源，從而對這些地區的生物地球化學循環、初級生產力和吸收二氧化碳的能力產生重要影響。氣溶膠Fe可溶性的不確定性很大，是目前限制我們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微米的大氣顆粒物）和細粒子（粒徑小于1微米的大氣顆粒物），并測定粗細粒子中總Fe和可溶性Fe的濃度。研究發現，青島地區粗細粒子中總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。化學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。
相關論文信息：https://doi.org/10.1029/2021JD036070
