自然过程和人类活动导致河口沉积物中的污染物生物地球化学过程极其复杂，研究难度高。高分辨技术的发展有助于从微米和分子尺度揭示沉积物中的微观过程，对阐明污染物释放和转化规律至关重要。本报告围绕梯度扩散薄膜技术（DGT）和傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）,结合多手段分析技术和微生物高通量测序，阐明珠江口沉积物中砷释放和溶解性有机质分子转化机制。
研究发现砷在河口上游沉积物最高释放通量达到60 × 10^-6 ng cm^-2 s^-1，对河口生态系统造成显著危害。随着盐度向海洋方向的增加，砷迁移的驱动机制逐渐从微生物诱导的异化铁还原转变为盐水诱导的离子交换。相应地，沉积物中主要的铁还原菌（FeRB）由克氏梭菌（Clostridium_sensu_stricto_1）和芽孢杆菌（Bacillus）转变为铁单胞菌（Ferrimonas）和铁杆菌属（Deferribacter）。理论计算支持，在较深的沉积物中溶解态硫化物的存在有助于通过形成砷-硫沉淀来去除砷。高精度的研究结果揭示了人为影响的河口沉积物中砷迁移机制的海向变化，有助于增进对全球河口中砷生物地球化学行为的理解。
研究结果揭示了溶解性有机质（DOM）浓度、芳香性、疏水性、DOM中羧基、羰基、羟基和酯基的含量以酪氨酸/色氨酸类蛋白和腐殖酸类物质的丰度在珠江口上、中、下游呈明显的空间梯度。这些指标均随着珠江口由上游向下游逐渐降低，同时伴随着O₃S和O₅S成分的减少，表明陆源OM的贡献，特别是人为输入，向海洋方向逐渐减少。此外，沉积物中DOM、DON和DOS的分子多样性也呈现出从珠江口上游到下游的降低趋势，而其生物反应性、分子量和饱和度逐渐升高。虽然珠江口沉积物的DOM分子组成保持相似，但在上、中、下游的DON和DOS中，木质素类物质的相对丰度降低，而蛋白质和脂肪类物质的相对丰度增加。机制分析确定了陆源OM、人为氮硫输入和微生物过程共同塑造珠江口沉积物中DOM、DON和DOS的空间梯度。

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