濱岸城市大氣濕沉降汞的時空分布特征及其物源辨析研究

1、濱岸城市大氣濕沉降汞的時空分布特征及其物源辨析研究濱岸城市大氣濕沉降汞的時空分布特征及其物源辨析研究【摘要】：汞作為一種具有生物累積性和放大功能的全球性污染物即使是在濃度非常低的情況下它對人類和其它生物都具有相當大的毒性。所有形態(tài)的汞都經(jīng)歷著進入大氣、形態(tài)轉(zhuǎn)化并最終沉降進入水體或陸地生態(tài)系統(tǒng)而結(jié)束大氣循環(huán)的過程。大氣沉降是水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)中有毒物質(zhì)的一個重要來源大氣汞沉降與水生生態(tài)系統(tǒng)中魚類的甲基汞含量具有直接的聯(lián)系在年降水日數(shù)多、降

2、水量大的地區(qū)大氣汞的濕沉降是沉降輸入的主要類型。目前國外對濕沉降汞的研究較多而被認為是世界上汞排放量最大的中國在該領域的研究較少基礎薄弱僅在北京、貴州、長白山等地開展了零星的工作。上海地處長江三角洲東南隅人口密度大經(jīng)濟活動強度大模型模擬顯示該地區(qū)濕沉降汞的濃度、通量為全球之最；同時上海位于典型東亞季風控制區(qū)存在著冬季風和夏季風的季節(jié)性變遷并且夏季風受西南季風和東南季風交互控制這造成水汽來源和大氣汞輸入源的季節(jié)性變化上海又是海陸交互的重要

3、邊界帶氣溶膠成分變化顯著既有大陸內(nèi)陸沙塵氣溶膠、陸地人類活動排放氣溶膠又有來自海洋的海鹽氣溶膠多變的氣溶膠成分為大氣汞化學形態(tài)轉(zhuǎn)化提供了多變的反應界面。因此以上海市為例研究濱岸城市大氣濕沉降汞的時空分布特征及其物源辨析具有重要的意義。本文通過采集上海市市區(qū)、郊區(qū)、鋼鐵工業(yè)區(qū)、化學工業(yè)區(qū)和濱岸農(nóng)業(yè)區(qū)不同功能區(qū)濕沉降樣品以及市區(qū)和郊區(qū)的總沉降樣品分析、測試其中的離子、汞和其它金反應的幾率較小所以在冬季氣溶膠增多的情況下汞的沉降量仍較低。在夏

4、季風的控制的季節(jié)里東南來源的氣溶膠主要是海鹽粒子為主潮濕高溫有利于大氣活性單質(zhì)汞在氣溶膠表面的吸附反應從而能夠增加汞的沉降。(3)濕沉降各離子的濃度較高郊區(qū)總離子濃度(847.60μeqL1)遠高于其它功能區(qū)(383.88437.92μeqL1)。不同功能區(qū)濕沉降主要離子的體積加權平均值從大到小依次為：SO42Ca2NH4ClNO3NaMg2FK其中SO42和Ca2的濃度之和占總離子濃度的49.77%。離子濃度的時間變化規(guī)律Na：冬季秋

5、季春季夏季NH4：春季秋季冬季夏季其余組分濃度：秋季冬季春季夏季。各離子來源復雜多源性明顯受人為活動影響嚴重總離子組成的76.7%來自人為排放源其中K、Mg2的來源以殼源為主Na、Cl的來源以海源為主Cl也有42.2%的貢獻來自人為源Ca2、NH4、SO42、NO3、F等組分均為人為排放源占主體。不同功能區(qū)各化學組分的濃度值存在較大的差別但各來源的比例相對于濃度來講差別較小。(4)不同功能區(qū)各形態(tài)汞與其它元素的相關性分析和因子分析結(jié)果差