有机碳—氧化铁结合对海洋环境中沉积有机碳保存的影响.PDFVIP

第31卷　 第11期 地球科学进展 Vol.31　 No.11 2016年11月 ADVANCES IN EARTH SCIENCE Nov. ,2016 赵彬,姚鹏,于志刚.有机碳—氧化铁结合对海洋环境中沉积有机碳保存的影响[J].地球科学进展,2016,31(11):1 151-1158,doi:10.11867/ j. issn.1001-8166.2016.11.1151. [ZhaoBin,YaoPeng,YuZhigang. Theeffectof organiccarbon-ironoxideassociationonthepreservationof sedimenta- ry organic carbon in marine environments[J]. Advances in Earth Science,2016,31(11):1 151-1 158,doi:10.11867/ j.issn.1001-8166.2016.11. 1151. ] 有机碳—氧化铁结合对海洋环境中 沉积有机碳保存的影响∗ 1,2 1∗ 1,3 赵　 彬 ,姚　 鹏 ,于志刚 (1. 中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东　 青岛　 266100; 2. 中国海洋大学化学化工学院,山东　 青岛　 266100;3.青岛海洋科学与技术国家实验室 海洋生态与环境科学功能实验室,山东　 青岛　 266237) 摘　 要:有机碳在海洋环境中的长期保存机制一直是海洋碳循环研究的重点,也是研究气候变化与 全球碳循环之间作用和反馈的关键。 据估算,表层海洋沉积物中约20%的有机碳是通过与氧化铁 的结合而保存下来的,因此与氧化铁结合是有机碳长期保存的关键因素之一。 研究表明,有机碳— 氧化铁复合物的形成主要通过吸附和共沉淀这2种机制,共沉淀反应是有机碳与氧化铁在海洋环 境中结合的主导机制。 不同来源的有机物在发生与铁氧化物的共沉淀或吸附作用时是有选择性 的,在大部分海洋环境中铁氧化物优先与海洋有机碳结合,但在河口三角洲区域,铁氧化物优先与 陆源有机碳结合。 大量的陆源输入,较高的初级生产和频繁的再悬浮活动使河口边缘海特别适于 开展有机碳—氧化铁结合的相关研究,这也是今后研究的重点方向。 关　 键　 词:沉积有机碳;氧化铁;复合;保存;碳循环 中图分类号:P734　 　 　 文献标志码:A　 　 　 文章编号:1001-8166(2016)11-1151-08 点,也是研究气候变化与全球碳循环之间作用和反 1　 引　 言 [8] 馈的关键 。 海洋是地球系统中最大的碳库,在调节大气二 长久以来,有机物—矿物之间的相互作用被认 氧化碳含量、缓解全球变暖方面发挥着重要作 为在陆地和海洋环境有机碳的保存过程中发挥了重 [1] 用 。 研究表明,全球大洋每年从大气吸收约20亿 要作用,但这种相互作用的机制一直不是很清 t二氧化碳,占全球每年排放量的1/ 3左右,是过去 楚[8~11]。 随着研究的深入,人们发现有机物与矿物 [2,3] 200年来大气二氧化碳唯一的净汇 。 在海洋沉 之间可以通过共价键的形式以吸附、络合、共沉淀和 积物埋藏的碳中,有机碳是其中的一个重要组成,尤 夹层复合等方式形成复合体,从而在一定程度上对 其是在陆架边缘海环境[4~7]。 理解有机碳在海洋沉