有机-矿物界面过程与元素循环

阐明矿物-水-有机质-微生物界面上的电子转移、矿物溶解/沉淀、金属转化和有机质分子分馏机制。

有机-矿物界面反应控制尾矿和退化土壤中元素迁移、污染物形态转化与有机碳稳定化，是理解土壤结构发育和生态功能形成的重要基础。本方向聚焦矿物风化、硫/铁氧化还原、金属固定、溶解性有机质分子分馏以及微生物介导的界面转化过程。

我们利用同步辐射XAFS/STXM、NanoSIMS、FTICR-MS、Orbitrap-MS等技术，在分子、微米和纳米尺度解析有机质与Fe/Al/Si等矿物相的结合形态、空间分布和反应路径。相关结果用于识别限制尾矿成土和退化土壤修复的关键界面过程，并为调控碳稳定、金属风险和生态功能恢复提供理论依据。

微区形貌、元素赋存和同步辐射谱学信息可用于识别原生矿物风化、次生矿物生成以及金属元素形态转化过程。

通过显微成像、元素面分布、X射线衍射/吸收谱和NanoSIMS等技术，解析Fe-Si次生矿物、有机碳和团聚体微结构之间的空间耦合关系。