丹江口水库淅川库区大气降水中无机离子特征及来源解析

摘要

大气降水中水化学组成深刻影响着地表水体水质和水生态系统的物质循环.为探究丹江口水库降水中无机离子的化学组分和来源贡献,以丹江口水库淅川库区为研究区,通过野外调查、原位观测和室内分析,研究了降水中无机离子(F^(−)、Cl^(−)、NO_(3)^(−)、SO_(4)^(2−)、Na^(+)、NH_(4)^(+)、K^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+))的浓度特征.结果表明:丹江口水库淅川库区降水中无机离子浓度大小表现为NH_(4)^(+)(170.0μeq/L)>Ca^(2+)(115.4μeq/L)>SO_(4)^(2−)(112.9μeq/L)>NO_(3)^(−)(94.2μeq/L)>Na^(+)(61.1μeq/L)>Mg^(2+)(25.9μeq/L)>F−(12.2μeq/L)>K^(+)(11.8μeq/L)>Cl−(10.3μeq/L),其中NH_(4)^(+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2−)、NO_(3)−和Na^(+)浓度占总离子浓度的90.2%;相关性分析表明不同无机离子浓度之间存在显著相关性(P<0.05),富集因子分析表明陆源人类活动对无机离子浓度的影响较大;正定矩阵因子分析表明,农业源、工业燃煤、土壤扬尘、化石燃料燃烧和生物质燃烧是无机离子的重要来源,其中NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2−)的主要来源分别为农业源(56.3%)和化石燃料燃烧(78.7%).研究显示,丹江口水库淅川库区降水中无机离子组分以NH_(4)^(+)、Ca^(2+)、SO_(4)^(2−)、NO_(3)−为主,其主要受陆源人类活动(农业活动和化石燃料燃烧)的影响.