研究发现民用燃烧排放是海洋可溶性铁的重要来源
在中国科学院国际合作局未来伙伴网络计划等资助下，中国科学院广州地球化学研究所博士后李锐、研究员唐明金及其合作者，系统测定了多种人为源气溶胶中的铁可溶性，发现民用燃烧排放是海洋可溶性铁的重要来源。相关成果近日发表于《大气化学与物理》（Atmospheric Chemistry and Physics）。
不同来源颗粒物中铁的含量及可溶性。研究团队供图铁是生命活动必需的营养元素，海水中可溶性铁的含量直接影响浮游生物的生长和海洋初级生产力。人为源气溶胶的大气沉降被认为是开放大洋可溶性铁的重要来源之一，对海洋铁循环及初级生产具有关键调控作用。然而，由于长期缺乏实测数据，不同数值模型对海洋可溶性铁输入通量的估算结果存在较大分歧。
针对这一瓶颈，研究人员系统测定了多种人为源气溶胶的铁可溶性，并据此更新了地球系统模式中的气溶胶铁可溶性参数，从而更精准地评估了人为排放对海洋可溶性铁的贡献。结果表明，不同人为源颗粒物的铁可溶性差异显著，由高到低依次为：生物质燃烧源气溶胶（中值55.87%）、民用散煤燃烧源气溶胶（中值28.45%）、钢铁飞灰（中值0.07%）和燃煤电厂飞灰（中值0.03%）。以生物质燃烧与民用散煤燃烧为代表的民用燃烧源，其排放颗粒物的铁可溶性显著高于工业燃烧源，主要归因于燃烧温度的差异——低温燃烧条件下生成的颗粒物中，铁主要以溶解度更高的硫酸盐形式存在。
基于上述实测数据，研究团队进一步更新了地球系统模式中的气溶胶铁可溶性参数，并评估了工业化前（1750年）、当前（2010年）以及未来（2050年和2100年）三种情景下的海洋可溶性铁输入通量。结果显示，在当前背景下，人为燃烧源贡献了全球海洋可溶性铁输入通量的20%；其中，此前被广泛低估的民用燃煤源在部分海域的贡献最高可达21%。
当前全球海洋可溶性铁输入通量较工业化前增加了36-70 Gg/年。在SSP370情景下，人为源可溶性铁沉降通量预计在2050年达峰值，至2100年回落至当前水平，但部分南半球海域的通量将持续上升。
相关论文信息：https://doi.org/10.5194/acp-26-9037-2026
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