自然中碘乙烷的来源：海洋沉积物

表层海洋是寿命较长的挥发性有机碘化合物（如碘甲烷和碘乙烷）的重要来源。然而，它们在深水中的产生却很少受到关注。日本北海道大学的学者结合船载海水和沉积物岩心分析，研究 2017 年 7 月和 2018 年 7 月白令海和楚科奇海以及 2018 年 3 月至 2019 年 12 月日本 Funka 湾的碘甲烷和碘乙烷浓度的时间和垂直分布^[1]。本文将对这项研究进行简要介绍。

研究方法

研究团队利用北海道大学水产学院的实习船 “潮丸” 号和 “忍路丸” 号，分别对北海道喷火湾（2018-2019年）、白令海北部和楚科奇海南部（2017年7月、2018年7月）进行了海洋观测。

他们在观测过程中收集了沉积物和海水样本。在采集沉积物时，他们在 “潮丸” 号上使用了柱状采泥器，在 “忍路丸” 号上使用了多通道沉积物柱状取样器，搜集了沉积物的上覆水，并用间隙水采样器将沉积物按照1厘米厚度分层，收集了各层之间的间隙水。此外，在采集海水时，他们使用了CTD采水器，在垂直方向上采集了样本。

研究结果

喷火湾的垂直时间序列样本剖面显示，在3月份硅藻大量繁殖后，沉积物中的碘甲烷浓度迅速上升。随后，从次月开始，底层水中的碘甲烷浓度也呈现高浓度。在楚科奇海南部和白令海北部大陆架区域的沉积物表面和底层水中，也发现了高浓度的碘甲烷。研究团队对喷火湾硅藻大量繁殖时采集到的硅藻聚合体进行了暗培养几天后，在瓶中证实了碘乙烷的产生。此外，他们还发现，沉积在海底表面的浮游植物会产生有机碘化气体。

这些发现表明，海洋和大气中属于次要成分的碘乙烷在海洋沉积物中的含量迅速增加，成为主要成分之一。这说明，海洋表层产生的浮游植物，在沉积到海底后，植物细胞死亡时会释放碘乙烷。

参考文献

[1] Ooki, A., Minamikawa, K., Meng, F. et al. Marine sediment as a likely source of methyl and ethyl iodides in subpolar and polar seas. Commun Earth Environ 3, 180 (2022).