10月7日，浙江大学徐江研究员团队在Nature Water发表了题为“Ice–water interfaces drive speciation transformation and suppress bioavailability potential of freshly deposited arsenic during soil freeze–thaw cycles”的研究论文，揭示了冻融循环对工业排放后新沉降砷颗粒环境归趋的重要调控作用。
许多工业园区及邻近农田位于低温与降水过程重叠或相继发生的区域，因此工业排放沉降后的含砷颗粒可能频繁经历冻融作用，但这一过程对砷形态和活性的影响此前缺乏系统认识。本研究选取中国不同地区的50种土壤开展分析，并结合准原位表征和单颗粒分析解析砷颗粒在冻融过程中的变化。研究发现，冰–水界面可在最初3次冻融循环内快速驱动砷的形态转化，使其更多转变为砷酸铁、赤铁矿结合态砷等相对稳定形态，从而降低砷的浸出能力和潜在生物有效性，表明自然冻融过程是影响寒冷湿润地区新沉降重金属颗粒早期地球化学行为的重要因素。结果显示，与冻融前未冻结状态相比，冻融处理使50种土壤中砷的相对浸出比平均降低71%，且主要变化发生在最初3次冻融循环。机制分析表明，冰形成过程中产生的边界浓缩效应可引起冰界面微环境化学条件波动，进而推动砷向更稳定形态转化；与此同时，冻融产生的物理破碎作用会使砷在不同粒径颗粒之间重新分配。由此表明，冻融循环并非单纯的物理扰动，而能够通过“冰界面化学浓缩—砷形态转化”与颗粒破碎共同改变新沉降砷的环境反应性，为理解工业排放重金属颗粒在寒冷湿润条件下的初始环境归趋提供了新的机制认识。