河流是地表水循环的重要路径，也是海水Mo的主要输入源，河口是连接河流与海洋的枢纽，Mo在河口地区的地球化学行为多样，既可能是保守行为，也可能是非保守行为。目前，河口Mo同位素的研究较少，仍需对更多不同的地质和环境背景下的河口地区进行研究以获得更加完善的河口Mo同位素数据，为输入海洋的河流来源的Mo通量的评估提供更多有效信息。

针对上述科学问题，中国地质大学（武汉）壳幔交换动力学科研团队博士生王倩在导师周炼教授的指导下，对长江口及其邻近海域水体的可溶相和悬浮颗粒物样品Mo的浓度和同位素组成进行了测定（图1）。可溶相Mo的浓度在混合区域从河水端元的~13.9 nM快速升高至海水端元的~115 nM，相对于简单两端元混合模型，可溶相Mo的浓度有微弱的偏移（盐度＜22 psu时正偏，盐度 = 22 ~ 34 psu时负偏），说明随着盐度增长悬浮颗粒物对Mo的吸附能力由相对较弱变为相对较强（与解吸附强度相比），但这种变化非常微弱，几乎可以认为研究区域颗粒物对Mo的吸附和解吸附作用的强度相等（图2）。可溶相的Mo同位素组成（δ⁹⁸Mo）在混合区域从河水端元的+1.15‰快速增长至海水端元的+2.3‰，悬浮颗粒物的δ⁹⁸Mo则只在向海洋方向存在小幅度上升（−0.25 ~ +0.27‰）。可溶相的δ⁹⁸Mo相对于理想的河水-海水两端元混合模型存在较大的负偏（图3），与可溶相和颗粒物之间发生了Mo的动态交换有关，即悬浮颗粒物和可溶相之间不断循环的Mo的交换作用造成了明显的Mo同位素分馏。本文利用PHREEQC软件模拟了河水向海洋运输的过程，发现河水与海水的混合以及固-液两相之间Mo的动态交换都是影响河口Mo浓度和同位素组成的控制因素，定量分析的结果显示河口附近Mo在固-液两相之间的交换达到最强（~45%）。本研究将固-液两相物质的动态交换融入到同位素分馏机制的分析中，为河口同位素的地球化学行为研究提供了新思路。

图1 长江口及其邻近海域可溶相（a）和悬浮颗粒物（b）Mo浓度的空间变化图，以及可溶相和悬浮物的δ⁹⁸Mo（c）。空心符号表示不知原因的异常值。海水（+2.34 ‰）和河水（‒0.28 ~ +2.40‰）的δ⁹⁸Mo数据引自Archer and Vance, 2008；Kendall et al., 2017；King and Pett-Ridge, 2018。

图2 长江口及其邻近海域可溶相Mo浓度与盐度关系图。实线表示理想的河水和海水保守混合模型，误差棒是可溶Mo浓度与测试误差（± 5%）的乘积。

图3 长江口及其邻近海域可溶相δ⁹⁸Mo和1/[Mo]关系图。虚线表示保守两端元混合的理论模型（河水端元：[Mo] = 16.4 nM，δ⁹⁸Mo = +1.13‰；海水端元：[Mo] = 115 nM，δ⁹⁸Mo = +2.3‰）。混合区域（mixing zone）有明显的Mo同位素比值负偏异常。

论文信息：Wang, Q., Zhou, L.*, Algeo, T. J., Soltanian, M. R., Liu, J. H., Feng, L. P., Liu, J. C., Peng, S. H. The geochemical behavior of molybdenum in the modern Yangtze Estuary and East China Sea shelf. Journal of Hydrology, 2021, 595: 125997. 10.1016/j.jhydrol.2021.125997