秦岭太白山南麓降水中常量无机离子特征及其来源研究

摘要

以2011年11月至2014年9月连续采集的74个有效降水样品为研究载体,运用趋势分析法和相关分析法分析太白山南麓黄柏塬地区降水中常量无机离子(NH_4^+、Ca^(2+)、Na^+、K^+、Mg^(2+)、SO_4^(2-)、NO_3^-、Cl^-、F^-)的化学特征,并结合富集因子法、端源贡献法及后向气流轨迹模型探究其来源。结果表明:研究区降水中各离子浓度大小顺序为Ca^(2+)>SO_4^(2-)>NH_4^+>NO_3^->K^+>Na^+>Mg^(2+)>Cl^->F^-,主要阳离子是Ca^(2+)和NH_4^+,共占阳离子总量的76.21%,主要阴离子是SO2-4和NO-3,共占阴离子总量的90.83%。降水总离子年平均浓度为404.64μeq·L-1,相对于国内外已研究的其他高山站点偏高,表现出典型的大陆型及人为源干扰的特征。受排放源、气象因子、植被、降水量等因素影响,降水总离子浓度表现出显著的季节差异,依次为冬季>春季>秋季>夏季。源解析结果显示降水中SO2-4和NO-395%以上由人为源贡献,Ca2+和Mg2+主要来源于地壳风化,Na+海盐源和非海盐源贡献约各占一半,K+主要来自于非海盐贡献,而F-和NH+4则几乎全部由人为源贡献。不同路径气团影响下的降水离子组分具有明显不同,北方气团途径太原、石家庄、北京、兰州等工业发达城市,工业燃煤交通废气排放量大,降水中SO2-4、NO-3浓度均偏高,离子总浓度也明显高于南方气团。