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Metals, metalloids and metallo-organics

机译：金属，准金属和有机金属

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摘要

A large part of oceanic biological production is limited by the scarcity of dissolved iron. Mineral dust aerosol, processed under acidic atmospheric conditions, is the primary natural source of bioavailable iron to oceanic life. However, synergistic and antagonistic effects of non-Fe-containing minerals on atmospheric processing of Fe-containing minerals and Fe solubilization are poorly understood. The current study focuses on mineralogi-cal influences of non-Fe-bearing semiconductor minerals, such as titanium dioxide (Ti02), on the dissolution of iron in selected natural mineral dust aerosols under atmospherically relevant conditions. Further, the role of elevated Ti concentrations in dust is evaluated using magnetite, a proxy for Fe(II) containing minerals, under both dark and light conditions. Our results highlight that relatively higher Ti:Fe ratios, regardless of their total Fe content, enhances the total iron dissolution in mineral dust aerosols as well as in magnetite. Moreover, elevated Ti percentages also yield high Fe(II) fractions in mineral dust systems under dark conditions. Upon irradiation however, dissolved Fe(II) is suppressed by high Ti levels due to the involvement of photochemical redox cycling reactions with hydroxyl radicals (»OH). These synergistic and antagonistic effects of Ti are further evaluated by altering the chemical composition of natural dusts with artificially added anatase (Ti02) and synthetic amorphous titania. The current study reveals important mineralogical controls by non-Fe-bearing minerals on dust iron dissolution to better understand global iron mobilization.
机译：海洋生物生产的很大一部分受到溶解铁缺乏的限制。在酸性大气条件下处理的矿物粉尘气溶胶是海洋生物可利用的铁的主要天然来源。然而，人们对含铁矿物对大气处理含铁矿物和增溶铁的协同作用和拮抗作用知之甚少。当前的研究集中在大气相关条件下，非含铁半导体矿物（如二氧化钛（TiO2））对铁在选定的天然矿物粉尘气溶胶中溶解的矿物学影响。此外，在黑暗和明亮的条件下，使用磁铁矿（一种含有Fe（II）的矿物的代用品）评估了灰尘中Ti浓度升高的作用。我们的结果表明，相对较高的Ti：Fe比率，无论其总Fe含量如何，都会增强铁在矿物质粉尘气溶胶以及磁铁矿中的总溶解度。此外，在黑暗条件下，升高的Ti百分比还会在矿物粉尘系统中产生高Fe（II）分数。然而，由于光化学氧化还原循环反应与羟基自由基（→OH）的关系，在辐射下，溶解的Fe（II）被高Ti含量抑制。通过人工添加锐钛矿（TiO2）和合成无定形二氧化钛改变天然粉尘的化学组成，可以进一步评估Ti的这些协同和拮抗作用。当前的研究揭示了非含铁矿物对粉尘铁溶解的重要矿物学控制，以更好地了解全球铁的动员。

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  • 来源
    《Oceanographic Literature Review》 |2019年第4期|743-743|共1页
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