“编者关注到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的姚鹏教授团队关于活性铁对河口沉积物中陆源有机碳的保存作用的研究，特邀姚老师为本公众号撰写了该研究的亮点部分，一方面，丰富天然有机质的研究领域，尤其是海洋沉积物NOM对铁环境行为影响的研究领域；另一方面，希望该团队的研究成果能给关注者启发，从中获得灵感，促进天然有机质研究工作的开展。”

本研究在长江口-东海内陆架不同季节采集了若干表层沉积物，测定了沉积物中活性铁（Fe_R）、Fe_R结合的有机碳（Fe-OC）及其稳定同位素组成（¹³C_Fe-OC）、Fe_R结合的木质酚类含量和铁的常温穆斯堡尔光谱，以期更好地理解有机碳-活性铁结合对河口环境中沉积有机碳的保存作用。

研究表明，比表面积大、吸附能力强的细颗粒沉积物主要沉积在长江口移动泥区，这些细颗粒沉积物中Fe_R和有机碳的含量较高（下图）。估算的结果表明长江口及邻近陆架约有7.4% ± 3.5%的有机碳通过与Fe_R结合而保存下来，显著低于全球海洋沉积物中的平均值（21.5% ± 8.6%）。

▲沿长江河口至东海陆架表层沉积物中总有机碳（TOC）、比表面积（SSA）、Fe_R、黏土（Clay）和活性铁结合态有机碳占总有机碳的比例（f_Fe-OC）的变化

移动泥区较其他区域TOC/SSA比值和Fe-OC与Fe_R的摩尔比（Fe-OC/Fe）较低，表明频繁的物理扰动可能加强了Fe-OC的降解（下图）。

▲长江口及邻近陆架表层沉积物中TOC/SSA和Fe-OC/Fe比值的关系

移动泥区¹³C_Fe-OC较δ¹³C更加亏损，这表明Fe_R在该区域主要与陆源有机碳结合，可能限制了陆源有机碳向外海的输运，而与Fe_R结合的海源有机碳则被选择性地降解（下图）。

▲长江口及邻近陆架表层沉积物中δ¹³C和δ¹³C_Fe-OC的分布

值得注意的是，尽管移动泥区沉积物中活性铁含量较高、铁还原作用较强烈，但是较成熟低活性的赤铁矿的比例要高于外海站位（下图）。一种解释是移动泥区长期的再悬浮作用会使铁矿物逐渐变成熟；另一种可能性是在河口的水动力条件下，密度较大的赤铁矿会优先沉积在移动泥区，具体原因还需要深入研究。

▲长江口不同区域代表性站位的穆斯堡尔光谱结果（A6-2位于移动泥区，A6-8位于外海）

在全球范围内，TOC/SSA比值和Fe-OC/Fe比值在不同海洋环境中分布规律大致相同（下图），河口三角洲和移动泥带不稳定的沉积动力环境可能降低了有机碳-活性铁复合物的稳定性，使Fe-OC/Fe比值较低，而在其他海洋环境中，稳定的沉积动力环境保证了有机碳-活性铁复合物的稳定存在，因此沉积物中Fe-OC/Fe比值较高。基于不同海洋环境加权平均的结果（包括河口三角洲、非三角洲陆架、深海和厌氧/上升流区域），全球范围内约有15.6% ± 6.5%的沉积有机碳通过与Fe_R相结合而保存下来。

▲不同海洋环境中TOC/SSA比值、Fe-OC/Fe比值和fFe-OC的分布

本研究系统分析了河口沉积物中活性铁与不同来源有机碳的结合，研究了不同沉积动力环境下OC-Fe复合物的差异及其影响因素，有助于进一步了解活性铁对河口沉积有机碳保存的作用，加深对河口沉积有机碳保存机制的认识。