原文發(fā)表于 《科技導報》2025年第20期科技新聞-卓越亮點

追蹤大氣中的“隱形鐵”：氣溶膠中的可溶性鐵

圖片來源：攝圖網(wǎng)

可溶性鐵，這一看似微不足道的元素，正在連接起氣候變化、海洋生態(tài)與人類健康的復雜鏈條。中國地質大學（武漢）環(huán)境學院孔少飛團隊聯(lián)合湖北省大氣復合污染研究中心，在《地球科學》發(fā)表綜述論文，總結了源排放大氣氣溶膠中可溶性鐵的理化特性、形成機制與排放清單構建方法，為改進氣候和大氣化學模型提供了關鍵支撐。

大氣氣溶膠中的可溶性鐵能夠調控海洋浮游植物的生長，對全球碳循環(huán)與氣候具有深遠影響。過去人們普遍認為海洋鐵主要來自沙塵輸入，而最新研究發(fā)現(xiàn)，人為燃燒源——包括燃煤、工業(yè)排放和生物質燃燒——在全球海洋可溶性鐵沉降中貢獻可達20%~80%。這些鐵顆粒不僅能吸收太陽輻射、改變大氣能量平衡，還能通過光化學反應生成強氧化性物質，促進二次氣溶膠形成，從而影響空氣質量與人體健康。

研究團隊梳理發(fā)現(xiàn)，鐵的“溶解性”是決定其環(huán)境效應的核心變量。低pH的酸性環(huán)境、富含有機酸的氣溶膠、細粒徑顆粒和低溫燃燒過程，均能顯著提升鐵的可溶性。其中，含硫或富氧條件可加速鐵礦物轉化為離子態(tài)，使其更易被生物利用。同時，小粒徑氣溶膠中的可溶性鐵可在大氣中停留更久、傳輸更遠，成為遠洋生態(tài)系統(tǒng)的重要“營養(yǎng)通道”。

研究還揭示了一個關鍵問題：目前國際通用的鐵排放清單多基于早期有限觀測數(shù)據(jù)，未充分考慮燃料類型、燃燒溫度及粒徑分布等差異，導致模型模擬結果偏低。為此，研究團隊建議建立統(tǒng)一的飛灰浸出實驗標準，完善燃燒源可溶性鐵的實測數(shù)據(jù)庫，從而支撐更精準的全球鐵沉降與氣候模型計算。

（來源于中國科技期刊卓越行動計劃入選期刊：《地球科學》，2025，50（9））

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