《Marine Pollution Bulletin》文章：大气颗粒在海水中的沉降速度：基于视频成像技术的研究

大气沉降可以为海洋提供营养盐，进而提高海洋的固碳与储碳能力。大气沉降对海洋生态系统的影响，不仅取决于其物质组成和沉降通量，也与大气颗粒物入海后的沉降速度及其在真光层中的停留时间密切相关，然而人们对后者的认识非常有限。

中国海洋大学团队基于视频成像技术自主搭建了追踪大气颗粒在水体中沉降的实验装置，并对大气总悬浮颗粒（TSP）在海水中的沉降过程进行研究。分析了颗粒粒径、形状、物质组成以及水体盐度对颗粒沉降速度的影响，并建立了可评估大气颗粒沉降速度的参数化公式，计算了大气颗粒在几个代表性海域真光层中的停留时间。结果表明，对于粒径为5-20 μm 的大气颗粒，在不同盐度条件下的沉降速度为0.025-0.41 mm/s；除颗粒粒径、形状和海水盐度外，颗粒的成分也是影响其沉降速度的重要因素，颗粒的沉降速度与其所含的有机组分含量呈负相关，无机组分的溶解会显著降低颗粒的沉降速度。根据实验数据和颗粒沉降过程中的受力分析，推导出了大气颗粒在水体环境中沉降速度的计算公式：

该公式中包含了颗粒的密度、粒径、形状因子和有机组分百分比等可测定参数。利用该公式计算了大气颗粒在不同海区真光层的停留时间，其中在陆架海真光层中的停留时间小于1个月，而在大洋区域其停留时间可达100天以上。

该研究为大气颗粒入海后的沉降行为提供了重要信息，提出的沉降速度参数化方案可用于估算大气颗粒物在海洋真光层的停留时间，这对于深入认识大气沉降对海洋生态系统的影响有重要意义。

来源：Marine Pollution Bulletin