2001～2012年沙尘期间西安南郊大气降尘化学特征

摘要

对2001～2012年沙尘期间西安南郊大气降尘进行收集,共采集68个大气降尘样品.通过对大气降尘的化学组成、粒径分布、磁化率以及污染程度、重金属来源等分析,结果表明:沙尘期间西安南郊的大气降尘粒径在PM10～50的粗粒子在分布中占主要地位.XRF测定大气降尘中26种元素含量分布表明重金属Cr其值在92.90～188.10mg/kg之间变化,Cu在31.40～63.00mg/kg,Pb在16.60～167.30mg/kg,Zn在106.60～196.80mg/kg,平均浓度分别是(139.22±29.41)mg/kg、(46.93±10.56)mg/kg、(78.42±46.52)mg/kg和(150.61±32.84)mg/kg,均超出了相应元素推荐背景浓度值的2倍以上.然而,其他元素Br在1.10～5.90mg/kg之间浮动变化,它的平均值为(3.34±1.60)mg/kg;Cs在2.90～10.90mg/kg之间变化,它的平均值为(7.23±2.47)mg/kg;Ga在6.90～20.80之间变化,它的平均值为15.23～3.59mg/kg;Rb在62.10-124.20之间变化,它的平均值为(80.69±16.89)mg/kg;Y在9.90～35.00mg/kg之间变化,它的平均值为(20.43±6.27)mg/kg;La在29.60～54.20mg/kg之间变化,它的平均值为(37.28±8.28)mg/kg;V在57.70～92.10之间变化,它的平均值为(81.97±8.93)mg/kg.多元统计分析(主成分分析和聚类分析)表明主成分元素为:Al、Fe、Si、K、Ca、Na、Mg、Co、V、Ce、Mn、Ni、Ga、Y、Rb、La、Br、Cs主要来自地壳自然源,而Cr、Cu、Ba、Sr、As、Pb、和Zn是受人类活动影响很大的元素.同时,大气降尘中水溶态离子NH4+,SO42-,SO32-,NO3-,SiO44-,HSO4-可能来源于燃煤,这与磁化率(MS)、富集因子(Efs)和污染评价分析结果一致.可见在沙尘暴天气条件下,大气降尘中含有的有毒元素的含量水平不断增高,应该采取有效措施进行持续的监测和加强大气降尘对地表生态系统、水资源和沙尘条件下人体健康潜在影响的研究.