沙尘气溶胶中铁形态及酸性环境下光溶解研究

铁在许多的地球生物化学循环中充当一个中心和重要的角色。铁富含的气溶胶是重要的，因为通过大气沉积到海表面从而影响海洋的初级生产力。到目前为止，气溶胶中铁的溶解过程机制已经引起了世界范围内的关注，是大气科学的研究热点之一。我们首先观察了矿物颗粒物在酸性条件下铁的光溶解机制。结果发现铁的溶解是一个pH控制过程，随着pH的升高，总的溶解铁降低。通过比较不同来源矿尘铁的溶解发现，含有Fe(II)的亚利桑那商业标准矿尘比撒哈拉矿尘和沙特阿拉伯内陆矿尘具有更高的溶解度。实验也表明，在酸性条件下酸的类型对矿尘铁的溶解具有重要的影响。铁的光还原溶解对溶解氧很敏感。我们也研究了燃烧预源颗粒物铁在酸性条件下溶解机制。发现燃烧源颗粒物中铁的溶解远快于标准的黄土样品。所有样品中，油飞灰颗粒产生最高的溶解量。总的溶解铁的比例范围为2.9-74.1%（从初始的总的铁含量）。在悬浮的秸秆生物质燃烧颗粒中，Fe（II）是主要的铁溶解物种；而在油飞灰、煤飞灰和黄土样品中，Fe（III）是主要的铁的溶解物种。生物质颗粒中铁主要是内混在钾富含颗粒中的无定形态，然而铁在煤飞灰中主要是不易溶解的铁玻璃态和氧化物形态。我们的研究表明，不同来源决定的变化的铁的形态是控制铁从气溶胶中溶解的重要因素。这个结论对于我们理解大气传输过程中铁在酸性介质作用下的溶解是很有用的。这些重要的数据已经发表在EST和JGR杂志。