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瞿晓磊副教授研究组在天然有机质环境过程方向取得新进展

       黑碳是化石燃料和生物质不完全燃烧产生的异质富碳残留物,其在环境和气候系统中的重要作用日益引起科学界的关注。溶解态黑碳是黑碳连续体中可溶于水的组分,构成了黑碳陆海通量的主体,影响着海洋中惰性碳库的大小。目前的通量研究普遍忽略了溶解态黑碳在陆海传输过程中可能的垂直通量。
       我院瞿晓磊副教授研究组结合动力学,谱学和能量计算手段,研究了溶解态黑碳的界面特性和团聚行为。研究结果显示,路易斯酸碱作用主导了溶解态黑碳的胶体行为,水合作用力是其胶体稳定的主要机制。环境光老化过程增加了溶解态黑碳结构的亲水性,从而增强其胶体稳定性。保守混合实验结果显示溶解态黑碳在河口盐度梯度上呈现非保守行为;而模型腐殖酸则呈现保守行为。研究结果指出,在河流和河口系统中,溶解态黑碳可能脱稳产生垂直通量,并从相对稳定的溶解性有机质库中分馏出来。以上垂直通量和分馏过程应在全球黑碳通量估算及相关气候变化影响的研究中充分考虑。
图1. 溶解态黑碳的陆海传输过程示意图

       该研究成果近日发表于环境科学领域重要期刊Environmental Science & Technology (DOI: 10.1021/acs.est.7b004232),论文第一作者为许凡超博士研究生,通讯作者为瞿晓磊副教授。该研究得到了国家重点基础研究发展计划(2014CB441103)、国家自然科学基金(21622703和21407073)、美国国家自然科学基金(EEC-1449500)和环境化学与生态毒理学国家重点实验室开放基金(KF2014-11)的资助。

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