盐度梯度下地球化学铁硫氧化还原循环对砷释放的影响及其海平面上升的生态健康意义

本研究揭示了海平面上升（SLR）背景下，盐度梯度通过驱动铁（Fe）和硫（S）的生物地球化学氧化还原循环，调控砷（As）在污染沉积物中的短期释放与长期固定机制。结合厌氧培养与X射线吸收光谱（XAS），发现高盐度促进硫化物形成，初期加速FeIII矿物还原溶解并释放As，后期通过形成Asx-Sy矿物及FeS共沉淀/吸附实现As再固定，为海岸带污染风险评估提供关键理论依据。

　　

Highlight

我们研究了重度砷污染城市沉积物在海水盐度梯度下35天内的砷再迁移行为，结合厌氧培养与X射线吸收光谱（XAS）分析。砷的流动性与铁氧氢氧化物（Fe oxyhydroxides）的还原溶解密切相关——约1.3%的铁溶解变化关联着约9%的砷释放。盐度促进的硫化作用（sulfidation）短期内（14天前）通过增强Fe^III矿物还原溶解而增加砷释放，但长期（35天时）硫化作用将可溶性砷重新固定为稳定新固相，如砷硫矿物（As_x-S_y）以及与FeS矿物的共沉淀/吸附。

Environmental Implications

我们通过厌氧培养实验，探究了重度污染城市沉积物在海水盐度梯度下35天内的砷再迁移机制。砷流动性紧密关联铁氧氢氧化物的还原溶解。盐度增强的硫化作用短期内促进Fe^III矿物还原溶解并增加砷释放，但长期则通过形成砷硫矿物（As_x-S_y）和/或与FeS矿物的共沉淀/吸附实现砷的再固定。