不同材质滤膜测量大气颗粒物质量浓度和化学组分的适用性——以安德森分级采样器为例

为提高不同粒径段大气颗粒物质量浓度及化学组成测量数据的准确性,使用惯性撞击式采样器对北京、千烟洲和鼎湖山3个站点的大气颗粒物分9个粒径段进行了采集,从质量浓度偏差和化学组成的角度进行了方法学探讨.结果表明,在恒温25℃、恒湿50%平衡条件下,称量石英材质的采样膜获得的PM2.1质量浓度相对于TEOM在线PM2.5观测结果的正偏差为20%左右,正偏差诱因是环境空气相对湿度过高.干燥(10%湿度,25℃)微环境平衡处理方法有利于采样后膜片中H2O析出,使得上述正偏差降低至8%.通过条件实验,确定了石英膜采样前后在干燥器中放置72h平衡后称重、差减获得各级质量浓度的方法,可将偏差控制在可接受范围之内.基于这种方法获得的PM2.1质量浓度与TEOM在线PM2.5观测结果呈显著线性相关(R2=0.89,P<0.05).为达到通过化学成分重构质量浓度的需求,建立了同步使用石英膜采集样品并用于水溶性成分、有机碳和元素碳含量分析,而使用纤维素膜采样后用于金属元素分析的方案.应用上述方案对样品进行了全化学分析,对PM2.1质量进行了重构,重构获得的质量浓度与称重获得PM2.1质量浓度也呈显著线性相关(R2=0.89,P<0.05).

华北玉米农田大气/植被界面氨气和铵盐动态变化研究

为系统研究大气/植被界面还原性氮(氨气和铵盐,NHx)的动态变化,选择华北典型玉米农田生态系统,于2016年8月和9月开展了2次综合观测实验,同步采集并测量了植被冠层大气中氨气和铵盐浓度(气溶胶和降水)、玉米叶片和土壤中铵盐含量。结果表明:实验期间(玉米抽穗期和花粒期),植被冠层氨气和铵盐浓度的平均值分别为30.6±6.8μg·m^(-3)和5.9±3.3μg·m^(-3),变化范围分别为21.1~37.6μg·m^(-3)和2.1~8.0μg·m^(-3);降水过程造成植被冠层的气溶胶铵盐浓度下降了75%,这一比例(被降水湿清除的效率)显著高于氨气。玉米叶片中铵盐含量从植株顶端到底部呈现下降趋势,变化范围为0.17~0.25 mg·g^(-1)(抽穗期)和0.74~1.20 mg·g^(-1)(花粒期),且呈现随温度升高而升高的日变化特征。抽穗期植株氨气补偿点为1.9±1.4μg·m^(-3),远低于大气氨气浓度31.4±4.8μg·m^(-3);花粒期植株氨气补偿点52.0±30.7μg·m^(-3),高于大气氨气浓度29.3±11.7μg·m^(-3)。8月10—13日玉米抽穗期,大气活性氮通过降水、气体和气溶胶3种途径输入到农田的总量约25 mg N·m^(-2)·d^(-1),是农田土壤和作物可利用氮的重要来源。农田氮管理中需要充分考虑植被与冠层大气氨的交换过程。

大气霾污染对农业生产的可能影响

随着国民经济的快速发展,以煤炭为主的能源消耗量大幅攀升,机动车保有量急剧增加,由此引发的大气污染已成为制约我国社会可持续发展的瓶颈,特别是近年来频繁发生的区域性霾污染引起了公众和政府的广泛关注。当前,霾污染对能见度、空气质量和人体健康影响的报道较多,针对霾污染对农业环境影响的研究亟待开展。霾是气溶胶（颗粒物）本身的物理特征和化学成分消光引起的大气能见度下降,主要是人类活动加剧引起的细颗粒物（PM2.5）污染。

河北典型农田大气重金属干沉降通量及来源解析

重金属是影响农田土壤环境质量和农产品品质的主要污染物,大气沉降是农田重金属的来源之一。长期以来,由于观测资料缺乏,对于我国农业区大气重金属的沉降量和来源认识一直不清楚。本研究基于河北典型农田连续1年的外场观测,测试分析了大气气溶胶9个粒径段中25种金属元素的含量,结合干沉降阻抗模型估算了这些金属的干沉降量,并利用PMF模型对其来源进行了解析。结果表明,该区域25种金属元素在细粒子(DP≤2.1μm,DP为空气动力学直径,下同)、粗粒子(2.1<DP≤9μm)和巨粒子(DP>9μm)中的质量浓度存在较大差异。重金属(如:Zn、Cd和Pb等)主要富集在细粒子,而地壳源的金属(如:Al、Fe和Th等)主要富集在粗粒子。大多数金属元素的浓度呈现冬春季高于夏秋季的变化特征。Cr是细粒子和粗粒子中质量浓度最高的重金属,其次为As、Zn、Pb、V和Sb。重金属中,Cr的大气干沉降量最高,达350.7mgm2?a1,其次是As、Sb和V,分别为153.4mg·m^2·a^-1、103.1mg·m^-2·a^-1和102.3mg·m^2·a^-1。研究区域大气中金属元素的主要来源为道路扬尘、工业、矿尘、燃煤和机动车排放。巨粒子中的金属主要来自矿尘源(62.0%),细粒子中的金属主要来自燃煤、机动车和工业源(67.7%)。颗粒物的粒径越小,人为排放源的贡献越大,重金属的污染风险(富集因子)也越高。农田重金属污染防治需要充分考虑大气沉降的输入及来源的变化。

城市降尘磁性特征对比及其环境意义

城市降尘中亚铁磁性矿物的浓度较高,且以MD颗粒的磁铁矿为主,反铁磁性矿物和顺磁性矿物浓度低.花岗岩中亚铁磁性矿物(MD颗粒的磁铁矿)和反铁磁性矿物的浓度高,顺磁性颗粒浓度低.黄土中磁性矿物包括磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,且浓度低,顺磁性矿物浓度相对较高.古土壤中磁性矿物浓度稍高于黄土样品,晶体粒径细,SP颗粒含量高.研究表明城市降尘具有独特的磁学特征,环境磁学可以通过磁性矿物浓度、种类以及磁晶粒度定性和半定量地指示城市降尘污染.

被动采样法表征降水离子浓度和通量的局限性

降水(湿沉降)是大气污染物进入地表环境的主要途径,由于传统的被动采样法易受到颗粒物和气体干沉降的干扰,而采集到的混合沉降样品不能科学表征降水化学组成,也不能准确量化湿沉降通量,因此目前正逐步被主动采样法所取代.采用主动和被动2种采样法同步采集了降水样品,以考察被动采样法表征降水离子浓度和通量的适用性.结果表明:被动采样法采集的降水样品中离子浓度明显偏高,其中ρ(NO3-)、ρ(Mg2+)、ρ(Ca2+)、ρ(K+)、ρ(Cl-)、ρ(SO42-)、ρ(Na+)和ρ(NH4+)分别比主动采样法高65%、58%、43%、41%、35%、26%、10%和9%.受大气污染物干沉降影响,被动采样法获得的NO3-、NH4+和SO42-混合沉降通量分别比主动采样法获得的湿沉降通量高79%、18%和35%,差异最显著的是NO3-.被动采样法可以收集氮和硫的湿沉降,但不能有效捕获二者以颗粒物和气体形式发生的干沉降,对二者沉降总通量(干沉降通量+湿沉降通量)低估达39%〔23 kg(hm2·a)〕和40%〔20 kg(hm2·a)〕.因此,鉴于大气污染形势日趋严重,污染物的干沉降作用凸显,被动采样法已难以准确测算污染物从大气向地表的沉降总通量,需要全面考虑细颗粒物(粒径≤2.5μm)和气态物种(如HNO3)的贡献.

城市近地层气态污染物的垂直分布特征

为研究大气污染物在近地层内的垂直分布规律,2009年2月10—25日利用被动采样器在北京325 m气象铁塔10个高度(8、15、47、80、120、160、200、240、280、320 m)对SO_2、NO_2、O_3、NH_3和苯系物(苯benzene、甲苯toluene、乙苯ethylbenzene和二甲苯xylene)共8种大气污染物浓度进行了同步观测.结果表明,北京城区冬季污染物浓度具有明显的垂直变化特征,污染物浓度从近地面开始逐渐上升,在80—160 m以内的某一高度到达峰值后逐渐下降;200—300 m范围内,大气污染物浓度的垂直变化幅度相对较小,浓度值与地面接近;200 m以下各种污染物浓度的变化比较剧烈,浓度极大值出现的高度有所不同,O_3、SO_2和NH_3极大值位于160 m,苯和NO_2极大值出现在120 m,甲苯、乙苯和二甲苯极大值在80 m处.污染物在不同高度富集可能与污染源排放高度、城市冠层的热动力作用和气象因素有关,区分这些因素的各自贡献尚需进一步研究.

华北典型农田和畜禽场环境大气中活性氮化学组成和浓度变化特征

大气活性氮(Nr)是导致霾污染和过量氮沉降的主要前体物。随着近年来大气污染防治行动的深入,消减农业源Nr排放逐渐被提上议事日程。目前,针对农田和畜禽养殖场内外环境大气中Nr的实地测量资料较为缺乏,且以往研究多以氨气(NH3)为主,很少关注其他Nr成分。为了阐明农业活动对大气Nr的潜在影响,本研究基于扩散管主动采样系统,对华北平原典型农田(河北香河和栾城农田)、养猪场和蛋鸡养殖场环境大气中的4种Nr成分,即NH3、硝酸气体(HNO3)、颗粒态铵盐(p-NH4+)和颗粒态硝酸盐(p-NO3-)开展了现场同步观测。结果显示:观测期间猪舍内NH3和p-NH4+平均浓度(1250.9μg·m^-3和76.6μg·m^-3)显著高于舍外(378.5μg·m^-3和4.2μg·m^-3);而猪舍内HNO3和p-NO3-平均浓度(10.3μg·m^-3和20.8μg·m^-3)与舍外接近(9.8μg·m^-3和22.1μg·m^-3);鸡舍内仅NH3平均浓度(197.7μg·m^-3)显著高于舍外(77.3μg·m^-3),而p-NH4+、HNO3和p-NO3-平均浓度(7.3μg·m^-3、9.0μg·m^-3和6.2μg·m^-3)均与舍外接近(10.7μg·m^-3、9.9μg·m^-3和7.2μg·m^-3)。总体上看,养猪场环境大气中Nr浓度显著高于养鸡场(P<0.05)。香河和栾城农田大气NH3、p-NH4+、HNO3和p-NO3-的平均浓度分别为21.4μg·m^-3、1.9μg·m^-3、4.4μg·m^-3和5.5μg·m^-3,显著低于养殖场外Nr浓度(P<0.05)。从形态组成上看,养殖场和农田大气Nr主要以NH3-N(占比>80%)的形态存在,说明华北农业活动产生的Nr主要通过NH3的形式向外扩散传输,并没有在当地快速转化为颗粒物。未来需要进一步研究Nr在大气中的传输路径和转化机制,为制定有效的减排措施提供科学支持。

西北地区河谷城市大气降尘环境磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法对西北地区重点污染城市兰州和清洁对照点黄花滩两地大气降尘的磁学特征进行对比研究,分析了大气降尘磁性矿物含量、类型和颗粒大小等磁学性质及其对城市大气污染的指示意义.结果表明,兰州市大气污染较为严重,大气降尘中磁性矿物含量明显高于黄花滩,且呈现冬季明显高于其他季节的变化趋势.两地降尘样品磁学特征均受磁铁矿控制,并含有一定数量的磁赤铁矿和赤铁矿,磁性矿物为准单畴和多畴颗粒.大气降尘磁性矿物含量的年际变化表明,随着各种污染防治措施的实施,兰州市大气污染总体上呈现逐年减轻的变化趋势,并得到很好的稳定和控制.通过与其他城市大气降尘磁学特征的比较分析可知,兰州市大气污染明显受到市区地形的影响.随着磁学机制和应用研究的不断深入,环境磁学方法逐渐成为监测和评价大气污染水平、判断污染物来源的重要手段.

应用扩散管测量霾污染期间大气氮硫化合物浓度的方法

活性氮和硫化合物在大气颗粒物形成过程中扮演重要角色,但对它们气相/颗粒相的同步观测结果比较缺乏.本研究尝试基于扩散管的DELTA系统测量氮和硫化合物短时累积浓度,以期捕捉它们在霾污染期间的演变规律.结果表明,DELTA系统收集气态污染物的扩散管中以及颗粒物滤膜上NH_4^+和NO-3空白干扰较小,适用于研究NH_3、HNO_3、NH_4^+和NO-3的日均浓度,可以作为城市环境空气质量监测参数的有效补充;但采样系统中SO_2-4背景含量较高,仅适合监测48 h以上时间尺度的SO_2浓度和周~月尺度SO_2-4浓度,用于大气硫沉降观测.北京2016年5月9日~6月7日观测期间,大气NH_3、HNO_3、NH_4^+和NO-3浓度具有明显的逐日演变规律,呈现出随着风向转变而发生周期性波动的典型特征;这些含氮污染物与PM_(2.5)、CO、SO_2和NO_2浓度的变化规律一致,其来源可能与化石燃料燃烧源有关.污染天NH_3、HNO_3、NH_4^+和NO-3浓度约为清洁天的2倍,但还原性氮和氧化性氮的相态分布在清洁天和污染天无明显差异;整个观测期间,HNO_3/NO-3约为1.2,NH_3/NH_4^+为4.5,春夏之交较高的温度有利于活性氮在气粒平衡过程中偏向于气态形式存在.

北京市大兴区大气降尘环境磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法对北京市大兴区大气降尘环境磁学特征进行了系统研究,并通过与北京市朝阳区、兰州市大气降尘环境磁学特征的对比,对环境磁学在污染物来源解析及扩散条件研究中的应用机理进行了探讨。结果表明,大兴区大气降尘磁性矿物含量明显高于本区表土,人为源影响显著;降尘样品磁学特征主要受磁铁矿控制,并含有一定数量的磁赤铁矿,磁性矿物为准单畴和多畴颗粒;大兴区降尘样品的磁性矿物含量明显低于朝阳区,且样品颗粒相对较细,表明人口密度、车流量、城市发达度对大气污染程度存在显著影响;大兴区与兰州市大气降尘磁性矿物含量的季节变化差异表明,燃煤取暖对北京大气质量的影响显著减弱,燃煤锅炉改造是大气污染防治的重要措施之一。气象因素对大气颗粒物浓度变化有重要影响,降水、低气压和高风速利于大气颗粒物的清除和扩散,低气温对大气颗粒物污染的负面影响显著。

兰州市城区河道表层沉积物重金属污染及磁学参数相关关系研究

以兰州市城区8条河流的表层沉积物为研究载体,通过Hkanson潜在生态风险指数法、地质累积指数法及富集因子评价法等3种污染评价指标以及环境磁学方法对As、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Zn共8种重金属元素污染特征进行分析.结果显示,①元素As、Co、Ni、V在8条河流中均表现为轻微生态危害;元素Cr、Pb、Zn在鱼儿沟下游表现为中等生态危害;元素Cu在鱼儿沟中下游表现为很强生态危害;②各条河流重金属污染程度表现为:污染较轻的河流有大沙沟和罗锅沟,属轻微污染型;排洪沟、水磨沟、寺儿沟及鱼儿沟污染相对严重的区域均位于下游地区,表现为末端污染富集型;七里河上游污染相对最为严重,表现为源头污染富集型;烂泥沟上游和下游均有较为严重的污染;③通过兰州市河道表层沉积物重金属元素以及3种评价指标与磁学参数相关关系研究发现,Cr、Ni、Pb、Zn、Cu与表示磁性矿物总体含量的参数(χ、SIRM、Ms)之间均具有良好的相关性,Pb与χARM之间良好的相关性则显示了Pb与单畴亚铁磁性颗粒密切相关,粗晶粒磁性矿物与Cr、Ni、Pb、Zn良好的负相关,进一步说明磁晶粒度越大,元素含量越高,人为影响越严重;④表示磁性矿物含量的参数(χ、SIRM、SOFT、Ms)与地质累积指数(Igeo)相关性显著高于潜在生态风险指数(RI)和总富集因子(R),反映出磁学参数对低污染指示较为敏感,同时也表明应用磁测方法研究城市河流沉积物污染分布,评价重金属元素污染程度的可行性与可靠性.

2013~2017年中国重点区域颗粒物质量浓度和化学成分变化趋势

对大气颗粒物浓度及其化学组分精准观测有助于探究大气霾污染的成因与来源解析,评价环境空气质量控制策略的合理性.文章基于CARE-China观测网中中国重点区域典型站点大气PM2.5膜采样和分不同粒径段颗粒物采样及化学成分数据,结合同期中国环境监测总站发布的环境空气质量数据,评估分析了中国2013~2017年《大气污染防治行动计划》实施期间,全国及重点区域大气颗粒物质量浓度的变化及其相应化学组成的演变.研究结果表明:(1)研究期内,中国环境空气颗粒物年平均浓度整体呈明显下降趋势,但仍有64%的城市PM2.5年平均浓度未达到中国现行标准(GB3095-2012).太行山东麓、汾渭平原和新疆乌昌等地区大气PM2.5浓度负荷依然较高,秋冬季重霾污染频发.(2)秋冬季重污染期间,颗粒物中硫酸盐和有机组分质量浓度下降明显.京津冀、珠三角、成渝和汾渭平原地区PM2.5中SO42-平均浓度分别下降了76%、12%、81%和38%;OM平均浓度分别下降70%、44%、48%和31%;NH4+平均浓度分别下降68%、1.6%、38%和25%. EC平均浓度在京津冀和成渝分别下降84%和20%,在珠三角和汾渭平原地区分别上升61%和11%;矿尘及未解析的化学成分(MI)平均浓度在京津冀、珠三角和汾渭平原地区下降了70%、24%和13%. PM2.5中化学成分的变化量,总体上与PM2.5质量浓度的下降量相一致.(3)相比2013年, 2015年京津冀、长三角、珠三角和成渝地区粗颗粒物中OM平均浓度下降46~57%,MI分别下降31~60%和39~73%,是颗粒物浓度下降的最主要因素. 2013~2015年,不同粒径段化学组分中,粗粒径段峰值降低显著,并且随着不同粒径段中颗粒物质量浓度的降低,其SO42-、NO3-和NH4+的细粒径段峰值从0.65~1.1μm转移到更细的0.43~0.65μm粒径段.

环境磁学在监测城市河流沉积物污染中的应用

环境磁学因简便、快速、经济等特征而逐渐广泛应用于城市环境污染研究,并得到了大量学者的认可.与此同时,对环境磁学污染响应机理的研究也成为当前环境磁学发展突破点.本文选取流经兰州市不同功能区(绿地区、生活区、商业区、工业区)的典型河流——寺儿沟为研究对象,通过环境磁学、元素、粒度等指标对其4个功能区河段沉积物的磁性特征进行研究,探讨环境磁学对不同功能区的污染响应特征,研究结果表明:绿地区和居民区磁性特征以磁铁矿为主导,同时存在磁赤铁矿的贡献,磁性矿物浓度较低;商业区和工业区磁性特征以磁铁矿为主导,磁性矿物浓度较高.绿地区河流沉积物中原生磁赤铁矿的含量与黄土沉积物接近,生活区较低,商业区和工业区已几乎不含原生磁赤铁矿,原生磁赤铁矿可以作为兰州地区污染的指示性矿物.对兰州地区而言,磁晶粒度并非区分污染的有效指标.对比沉积物的磁学性质和污染程度发现:商业区河段沉积物的污染程度虽然最高,但仅表现出较高的磁化率;工业区河段沉积物的污染程度较高,但仅表现出最高的磁化率,暗示当元素富集程度很高时,沉积物的磁化率出现明显升高;然而这种升高在不同类型的沉积物中表现出非线性规律.此研究结果指示在通过磁学手段测量沉积物污染程度的过程中,必须通过各种磁学手段甚至其它参数进行对比判断来源的差异,将物源影响去除后,磁学参数才能更为准确的指示沉积物的污染程度.

北京大气颗粒物和重金属铅干沉降通量及季节变化

为了解大气颗粒物和重金属铅(Pb)干沉降通量的变化规律,采用聚氨酯泡沫膜片为代用面联合干湿沉降自动观测设备,于2013年12月~2014年11月在北京城区采集了颗粒物干沉降,利用微波消解和电感耦合等离子体质谱仪对样品中全量Pb和水溶性Pb进行了测试分析.结果表明,北京大气颗粒物和Pb干沉降通量分别为0.84 t·(hm^2·a)^(-1)和7.56mg·(m^2·a)^(-1),呈现出春季>冬季>秋季~夏季的特征.大气颗粒物中水溶性Pb干沉降通量为3.14 mg·(m^2·a)^(-1),占Pb干沉降总量的43%,这一比例呈现出冬春季高于夏秋季的特征.人为源排放不仅增加了大气颗粒物和Pb的干沉降通量,也改变了水溶性Pb干沉降通量的季节分布.研究结果对科学评估重金属沉降的生态影响和健康效应提供了科学基础,同时凸显了消减人为源重金属排放的重要性.

兰州市城区河道表层沉积物磁性特征研究

通过系统的环境磁学测定,分析了兰州市城区河道表层沉积物的磁学性质及其对城市污染的指示意义.结果表明,兰州市城区河道表层沉积物样品磁性特征以亚铁磁性矿物的磁铁矿为主导,同时存在少量赤铁矿和针铁矿贡献.根据参数χFD、χARM、χFD/MS和χARM/MS所指示的人为活动排放物对不同河段沉积物的贡献量将兰州市河流分为3类:末端集中型(排洪沟、寺儿沟、鱼儿沟、水磨沟),源头集中型(七里河、烂泥沟),影响较小型(罗锅沟、大沙沟).与有机质测量结果比较发现,兰州市河道沉积物样品有机质含量与超顺磁颗粒及单畴晶粒具有十分显著的正相关关系,说明了细颗粒磁性矿物对有机碳的富集作用,显示了超顺磁颗粒及单畴颗粒含量作为兰州市城区河道表层沉积物有机质含量的代用指标具有良好的指示意义.

北疆地区城市大气降尘磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法,系统地研究了乌鲁木齐市和木垒县大气自然降尘所含磁性矿物的类型、晶体粒径和含量及其环境意义。结果表明:①乌鲁木齐市和木垒县降尘中铁磁性矿物含量高,其磁学特征主要受磁铁矿控制。②乌鲁木齐市降尘中磁性矿物含量高,尤其冬季降尘,而木垒县降尘中磁性矿物含量相对较低。③乌鲁木齐市降尘样品中磁性矿物的晶体颗粒较粗,磁学特征显示多畴(MD)和假单畴(PSD)颗粒的等效特性,季节差异性小;木垒县降尘样品中磁性矿物的晶体粒径较细,为单畴(SD)颗粒,季节性差异大。研究指示乌鲁木齐市人类活动过程中排放了大量的磁性矿物,并对其降尘的磁学特征产生了明显影响,冬季表现的尤为明显。

渤海湾大气金属元素沉降和来源解析研究

干湿沉降是污染物从大气进入到地表生态环境的主要途径.渤海湾临近大气污染严重的京津冀地区,同时受航运交通排放影响,但渤海湾大气金属元素沉降量及其来源并不十分清楚.本研究于2016年11月-2017年10月在渤海西岸采集了大气沉降样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对样品中25种金属元素的含量进行了测定分析,估算了大气金属沉降量并进行了源解析.结果表明:沉降样品中25种元素的浓度变化范围为2458.8μg·L^-1(Ca)~9.9ng·L^-1(Th),年沉降量变化为1229.9mg·m^-2·a^-1(Ca)~5.0μg·m^-2·a^-1(Th).受降水量季节分布的影响,多数金属元素的沉降量在夏季最高,春秋季较低.除Be、Fe、Ni、Cr、Al、Th和U等元素外,其余18种元素都有不同程度的富集,特别是Cd、Ag、Se和Sb等元素已高度富集.燃煤(12.8%)、扬尘(25.9%)、工业(33.1%)和航运(28.2%)是渤海湾沉降样品中金属元素的主要来源,尤其是航运排放对海湾大气Sb、Cd和Mo沉降具有显著贡献.研究结果可为京津冀区域海陆协同发展和环境质量改善提供科学参考.

北京城区大气金属元素干湿沉降特征

为研究北京市大气中金属元素的干湿沉降特征,评估不同观测方法的差异性,于2014年5月至2015年4月在北京城区同步采集了混合沉降和湿沉降样品.利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了样品中19种金属(Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Sb、Tl、Th和U)的浓度.结果表明,混合沉降样品中各金属浓度[7 160.68μg·L^(-1)(Ca)～0.02μg·L^(-1)(Th)]普遍高于湿沉降样品[4 237.74μg·L^(-1)(Ca)～0.01μg·L^(-1)(Th)].两种样品中相同金属的富集因子差异较小,其中Cu、As、Tl、Zn、Cd、Se和Sb的富集因子均大于100,表明这些重金属主要来自人为污染源.气团轨迹分析表明,北京城区降水过程主要受偏南气团的影响,其中来自西南气团的降水样品中Ca、Mg、Fe、Al、Cu、Mo、U和Th等金属浓度较高,而来自南部的气团K、Zn、Mn、Sb、Cd和Tl等金属浓度较高.观测期间大气中金属元素的混合沉降通量变化于3 591.35 mg·(m^2·a)^(-1)(Ca)～0.01 mg·(m^2·a)^(-1)(Th),湿沉降通量变化于1 847.78 mg·(m^2·a)^(-1)(Ca)～0.01mg·(m^2·a)^(-1)(Th).混合沉降与湿沉降差减得到19种金属的干沉降通量变化于1 743.57 mg·(m^2·a)^(-1)(Ca)～0.01mg·(m^2·a)^(-1)(Th).大气颗粒物的粒径大小对金属的干湿沉降过程具有重要影响.

兰州市城区河道表层沉积物地球化学元素分布特征

通过对兰州市河道表层沉积物地球化学元素分析发现,兰州市河道表层沉积物41种地球化学元素富集因子多小于1,Cl、S、P、Bi、Cr、Cu、Pb、Sn、U、W、Zn富集因子值均大于2,显示了较高的污染水平。对单个采样点总富集因子的分析研究发现,R值均大于2,显示出较多的富集。其中水磨沟下游和鱼儿沟下游富集因子出现高值,显示出严重污染。元素来源研究结果显示,兰州市河道表层沉积物地球化学元素的来源可分为3类:①生活污水排放以及雨水对地面或街道的冲刷作用;②工业污染,包括冶金、电镀、农药和化肥等污水的排放;③本地土壤类型灰钙土中元素的贡献。通过粒度与元素相关性分析可知,元素P、Cl主要分布于细颗粒物质中,反映了兰州市河道表层沉积物污染物质在细颗粒中有较大量的富集。