贾汉忠教授团队在土壤碳的转化和稳定研究领域取得新进展

近日，我院贾汉忠教授团队在土壤碳的转化和稳定研究领域取得重要进展，研究成果在环境领域著名学术期刊《Environmental Science & Technology》上发表，论文题目为“Oxygen Limitation Accelerates Regeneration of Active Sites on MnO2 Surface: Promoting Transformation of Organic Matters and Carbon Preservation”。第一作者为资环学院博士研究生王志强，贾汉忠教授和祝凌燕教授为共同通讯作者。

土壤中有机碳的释放和保存影响着自然环境中的碳循环和大气组成。因此，有必要揭示有机质与矿物之间的动态界面过程（包括电子转移和活性氧转化）以及环境因素的影响。贾汉忠教授团队围绕水钠锰矿和富里酸，系统地研究了环境中有机质与二氧化锰之间的动态界面过程，包括直接电子转移、活性氧（再）产生和转化、Mn2+溶解和活性位点的再生。此外，对氧气限制影响有机质的转化也进行了系统分析。有趣的是，氧气限制促进了有机质的转化。研究结果表明，厌氧条件下，水钠锰矿表面的氧空位暴露更多，促进了富里酸的吸附转化和活性位点的再生，同时，水钠锰矿和富里酸之间的电子转移减弱了水钠锰矿表面强键合的晶格氧，导致晶格氧随着反应的进行不断释放并转化为活性氧。最终，富里酸通过水钠锰矿的直接电子转移和活性氧的攻击而发生转化。此外，部分有机碳通过形成无机矿物（碳酸锰）而得以保存，这可能是一种新的碳保存机制并对土壤碳循环具有重大影响。该研究有助于更好地理解土壤矿物和有机质之间的动态界面过程，并为土壤和沉积物中有机碳的非生物转化和保存提供新的见解。

该研究工作得到了国家自然科学基金（41877126, 41991313）和陕西省杰出青年科学基金（2019JC-18）等项目的联合资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c01868

                                                                                                                                                                              编辑：赵杰

                                                                                                                                                                               终审：李志