アイトリコ・グリースの無酸素ラグーンにおける硫黄種の理論的および実験的物理化学的研究

ギリシャ西部の無酸素湿地であるアイトリコ・ラグーンの金属、無機イオン、および生理学的パラメーターの時空間的変化は、硫黄種で特に重点を置いて研究されました。実験的pHおよび酸化還元潜在データに基づいて、硫黄種分化のために理論的物理化学モデリングが実行されました。したがって、ラグーン中の硫黄の種分化は、2つのドメインで動作的に分割できます。（a）表面の深さd = 0-10 mの場合、硫黄の種分化は水性種間の平衡反応によって記述できます。（b）深さd> 10 mでは、理論と実験の間にSO4（2-）濃度の進行性の低下が観察されます。ラグーン底では、19 +/- 2 mm SO4（2-）の濃度の上昇が測定されましたが、これはpH、e（h）、situで測定されたO2濃度に基づく物理化学的平衡では説明できません。したがって、硫黄菌の活性などの追加の生物地球化学プロセスを呼び起こす必要があることを示唆しています。特に重要なことは、実験的なPH-PE値が、SO4（2-）/S2（ - ）/H2の相互作用が発生する臨界領域を通過することです。これは、pHの比較的小さな変動が1つの硫黄種よりも平衡のシフトをもたらす理由を説明しています。これは、そうでなければ偶発的な、以前に報告されたLagoon上の空気中のH2の放出を説明しています。

The spatiotemporal changes of metals, inorganic ions and physiochemical parameters of Aitoliko lagoon, an anoxic wetland in Western Greece, were studied with special emphasis in sulfur species. Theoretical physicochemical modeling was performed for the sulfur speciation, based on experimental pH and redox potential data. Accordingly, the speciation of sulfur in the lagoon can be operationally divided in two domains: (a) for depths d = 0-10 m below the surface, the sulfur speciation can be described by equilibrium reactions between the aqueous species. (b) At depths d > 10 m a progressive decline for SO4(2-) concentration is observed between theory and experiment. At the lagoon-bottom an elevated concentration of 19+/-2 mM SO4(2-) was measured, which cannot be described by physicochemical equilibrium based on the pH, E(h), O2 concentrations measured in situ. Accordingly, we suggest that additional biogeochemical processes, such as sulfur bacteria activity, have to be invoked. Of particular importance is that the experimental pH-pe values cross the critical region where the interplay of SO4(2-)/S2(-)/H2S occurs. This explains why a relatively small fluctuation of pH, pe values may result in a shift of the equilibrium over one sulfur species. This explains the, otherwise accidental, previously reported releases of H2S in the air over the lagoon.