中国环境科学
 
 
中国环境科学  2021, Vol. 41 Issue (4): 1555-1563    DOI:
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含铁颗粒物的溶解动力学研究进展
唐钰婧1,2, 贾小红1, 李锐1, 张国华1, 唐明金1
1. 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室, 广东 广州 510640;
2. 中国科学院大学, 北京 100049
Dissolution kinetics of iron-containing particles: A review
TANG Yu-jing1,2, JIA Xiao-hong1, LI Rui1, ZHANG Guo-hua1, TANG Ming-jin1
1. State Key Laboratory of Organic Geochemistry and Guangdong Key Laboratory of Environmental Protection and Resources Utilization, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

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摘要 气溶胶沉降是开放大洋可溶性铁的主要来源之一,对海洋初级生产力有重要影响.目前气溶胶可溶性铁的沉降通量仍存在很大的不确定性.主要原因包括:(1)不同来源的气溶胶中可溶性铁的含量差异较大;(2)发生在大气传输中的化学反应能够显著影响气溶胶中铁元素的可溶性.本文总结了过去20a国内外关于含铁颗粒物溶解动力学实验室研究的主要结果,以阐明液相反应对铁可溶性的增强作用.归纳了典型含铁颗粒物在质子促进溶解、配体促进溶解及光还原溶解机制作用下的溶解动力学特征,指出pH值、阴离子类型和光照决定了含铁颗粒物的溶解机制,以及铁的存在形式是决定颗粒物中铁潜在可溶性的最主要因素,最后简单展望该领域未来的发展方向.
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作者相关文章
唐钰婧
贾小红
李锐
张国华
唐明金
关键词 大气颗粒物铁的可溶性溶解动力学液相反应矿物学特征    
Abstract:Aerosol deposition is one of the primary sources of soluble iron in the open ocean, having significant impacts on the oceanic primary productivity. However, large uncertainties in the deposition flux of soluble iron from aerosol particles still remain, due to the following reasons:1) iron solubility varies largely for aerosol particles from different sources; 2) chemical reaction during atmospheric transport would significantly affect iron solubility of aerosol particles. Laboratory studies of dissolution kinetics of iron-containing particles in aqueous solutions in the past 20 years have been reviewed in this paper, to assess the enhancement effects on iron solubility by atmospheric aqueous reactions. Dissolution kinetics of iron-containing particles have been summarized for proton-promoted dissolution, ligand-promoted dissolution and photoreductive dissolution mechanisms. In addition, pH, anion components and light radiation jointly determined the dissolution mechanisms of iron-containing particles; and iron speciation is the major factor which determines the potential solubility of iron. Lastly, an outlook for future research was also presented.
Key wordsatmospheric aerosols    iron solubility    dissolution kinetics    aqueous reactions    mineralogical characteristics   
收稿日期: 2020-09-08     
PACS: X142  
  X513  
基金资助:国家重点研发计划(2018YFC0213901);国家自然科学基金资助项目(91644106);有机地球化学国家重点实验室自主课题资助项目(SKLOG2020-5)
通讯作者: 唐明金,研究员,mingjintang@gig.ac.cn     E-mail: mingjintang@gig.ac.cn
作者简介: 唐钰婧(1997-),女,四川铜梁人,中国科学院大学硕士研究生,主要从事大气颗粒物中铁的可溶性及其生物地球化学循环的研究.
引用本文:   
唐钰婧, 贾小红, 李锐, 张国华, 唐明金. 含铁颗粒物的溶解动力学研究进展[J]. 中国环境科学, 2021, 41(4): 1555-1563. TANG Yu-jing, JIA Xiao-hong, LI Rui, ZHANG Guo-hua, TANG Ming-jin. Dissolution kinetics of iron-containing particles: A review. CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCECE, 2021, 41(4): 1555-1563.
链接本文:  
http://www.zghjkx.com.cn/CN/      或     http://www.zghjkx.com.cn/CN/Y2021/V41/I4/1555
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