鐵是生物生命必需元素，因此準確判定從陸地到海洋輸送的鐵的通量及其同位素組成對深入了解全球鐵生物地球化學循環(huán)及其對海洋生物初級生產力的影響至關重要。相對于被廣泛研究的背景區(qū)大型河流如亞馬遜河，備受人類活動干擾的中小規(guī)模流域中鐵同位素研究還非常有限。 

　　中國科學院地球化學研究所研究員陳玖斌及其合作者首次對典型污染河流——法國塞納河中顆粒態(tài)和溶解態(tài)鐵同位素進行了系統(tǒng)研究。對流域空間和巴黎采集的時間兩大系列樣品進行的地球化學分析表明，鐵主要以顆粒態(tài)形式被輸送到海洋，占總通量的99%。相對于河床史前沉積物，顆粒態(tài)樣品都具有較高的鐵富集因子（平均140%），預示了明顯的人類活動干擾。此前，作者對同一河流研究已表明，Zn同位素是河流重金屬污染的有效示蹤劑（Chen et al., 2008, EST; 2009, GCA）。此研究發(fā)現(xiàn)，顆粒態(tài)鐵和鋅呈明顯正相關，再次驗證了鐵的人為貢獻。然而，不同于變化較大的鋅同位素組成，顆粒態(tài)鐵同位素（δ56Fe）變化不大（-0.05 - 0.09‰）, 說明污染源與自然源鐵同位素組成相似。相反，溶解態(tài)δ56Fe變化范圍卻很大（-0.60 - 0.06‰），表明了其在源示蹤方面具有更大的應用價值。尤為重要的是，溶解態(tài)鐵和鋅同位素呈線性相關，表明人為源和自然源對鐵的共同貢獻，同時，溶解態(tài)鐵同位素與有機物含量正相關，說明有機物是自然源溶解態(tài)鐵的主要載體， 而人為源中鐵可能主要以硫化物或鐵（氫）氧化物絡合體形式存在。 

　　此研究表明，污染河流會向海洋額外輸送鐵，這個鐵的通量完全可以用鐵結合鋅同位素進行共同示蹤，這些人為排放的鐵可能會增強海洋生物初級生產力，并最終影響全球碳循環(huán)進而相應的氣候變化。研究還表明，同大氣顆粒沉降和海底熱液輸入一樣，污染河流的輸入也不具有重的鐵同位素富集的特征，因此，海洋內生物作用可能是海水鐵同位素組成偏高的主要原因。這一研究也表明多同位素體系共同示蹤在表生地球化學研究中的重要意義。 

　　相關成果發(fā)表在國際刊物Geochimica et Cosmochimica Acta上（Chen et al., Iron isotopes in the Seine River (France): Natural versus anthropogenic sources, 2014, 128, 128-143）。