中国环境科学

作者：冯辰龙, 邢建伟, 袁华茂, 宋金明

单位：1. 中国科学院海洋研究所, 中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室, 山东 青岛 266071;2. 中国科学院大学, 北京 100049;3. 中国科学院海洋大科学研究中心, 山东 青岛 266071;4. 青岛科技大学化学与分子工程学院, 山东 青岛 266042

关键词：水溶性离子,湿沉降通量,大气降水,气团后向轨迹,正定矩阵因子模型,胶州湾

基金：国家自然科学基金资助项目(41906035);山东省自然科学基金项目(ZR2019BD068);中国科学院海洋研究所“汇泉青年学者”人才项目

基于2019年6月至2020年8月胶州湾沿岸的大气降水样品,分析降水主要水溶性离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、NH4+、F-、Cl-、SO42-、NO3-、MAS-(甲基磺酸根))的组成特征和湿沉降通量,评估其对近海营养成分输入的贡献和潜在生态效应,并利用气团后向轨迹和正定矩阵因子分解法(PMF)解析其主要来源.结果表明,观测期间,胶州湾大气降水雨量加权平均(Volume-weighted Mean, VWM)pH为6.41,电导率的VWM值为19.3μS/cm,降水中水溶性离子以Na+、NH4+、NO3-、Cl-和SO42-为主,在季节上呈现出冬春季浓度明显高于夏秋季的特征,而湿沉降通量则因受降水量的控制而主要集中在夏季(约占55%).胶州湾区域大气降水共清除7274.6t水溶性离子,营养盐(主要为NH4+和NO3-,以氮计)沉降入海量达951.9t/a,表明降水在清洁大气的同时也加剧了海洋环境的污染和海洋生态系统的失衡.气团后向轨迹分析得到了观测期间控制胶州湾降水的4类主要气团,在不同季节,降水过程受到不同气团的影响,其中以来自华东地区和东北方向的气团的影响较大.基于PMF的源解析结果显示,胶州湾大气降水水溶性离子受到农业源、海洋源、扬尘源、生物质和垃圾燃烧源、工业和交通源5种来源的共同控制,其中以农业源排放的贡献最为突出(26.7%),而其他4种源的贡献大致相当.研究证实胶州湾大气环境受到复杂人为源排放、矿物沙尘以及海洋源排放的综合制约,而人为排放的贡献占主导地位.

来源：2024年第3期

《中国环境科学》期刊编辑部

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