铁是生物生命必需元素,因此准确判定从陆地到海洋输送的铁的通量及其同位素组成对深入了解全球铁生物地球化学循环及其对海洋生物初级生产力的影响至关重要。相对于被广泛研究的背景区大型河流如亚马逊河,备受人类活动干扰的中小规模流域中铁同位素研究还非常有限。

  中国科学院地球化学研究所研究员陈玖斌及其合作者首次对典型污染河流——法国塞纳河中颗粒态和溶解态铁同位素进行了系统研究。对流域空间和巴黎采集的时间两大系列样品进行的地球化学分析表明,铁主要以颗粒态形式被输送到海洋,占总通量的99%。相对于河床史前沉积物,颗粒态样品都具有较高的铁富集因子(平均140%),预示了明显的人类活动干扰。此前,作者对同一河流研究已表明,Zn同位素是河流重金属污染的有效示踪剂(Chen
et al., 2008, EST; 2009,
GCA)。此研究发现,颗粒态铁和锌呈明显正相关,再次验证了铁的人为贡献。然而,不同于变化较大的锌同位素组成,颗粒态铁同位素(δ56Fe)变化不大(-0.05 -
0.09‰), 说明污染源与自然源铁同位素组成相似。相反,溶解态δ56Fe变化范围却很大(-0.60 -
0.06‰),表明了其在源示踪方面具有更大的应用价值。尤为重要的是,溶解态铁和锌同位素呈线性相关,表明人为源和自然源对铁的共同贡献,同时,溶解态铁同位素与有机物含量正相关,说明有机物是自然源溶解态铁的主要载体,
而人为源中铁可能主要以硫化物或铁(氢)氧化物络合体形式存在。