天山烏魯木齊河源1號冰川大氣氣溶膠可溶性離子特征研究.pdf

1、全球和區(qū)域氣候變化是當(dāng)前人類關(guān)注的重大問題之一,作為影響氣候變化的一個重要因子,氣溶膠及其氣候環(huán)境效應(yīng)亟待深入研究。在冰川區(qū)開展氣溶膠的研究不僅可以研究大氣的本底狀況以及受人類活動的影響程度,也可以結(jié)合雪冰記錄重建并研究大氣的變化歷史。在毗鄰中亞沙塵源區(qū)的冰川上開展此項研究還可以為研究中亞地區(qū)沙塵的傳輸機(jī)制及其對全球氣候的響應(yīng)和影響提供極為重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。基于此研究思路,本論文通過對天山典型冰川區(qū)—烏魯木齊河源1號冰川2003年、200

2、4年、2007年3年內(nèi)共采集的155個氣溶膠樣品的分析,探討了該區(qū)氣溶膠中可溶性離子的組成及其變化特征,并對其可能的來源進(jìn)行了分析。主要得出如下幾點結(jié)論:
　　(1)氣溶膠可溶性離子平均濃度為2.759μg/m3,化學(xué)組成以NO3-、SO42-、Ca2+和CO32-為主,質(zhì)量濃度約占總可溶性離子濃度的82％,大氣環(huán)境呈堿性。Ca2+、Mg2+和Na+主要以碳酸鹽和硫酸鹽的形式存在,而NH4+主要以NH4NO3的形式存在,K+的存在

3、形式比較復(fù)雜,可能四種鹽類同時存在。
　　(2)氣溶膠可溶性離子季節(jié)變化特征:總體上呈現(xiàn)出夏季>秋季>春季>冬季的特征。Ca2+、SO42-、CO32-、NH4+、Na+、Mg2+、K+、Cl-均呈現(xiàn)出夏季,春季,秋季,冬季濃度依次降低的趨勢。而NO3-的季節(jié)變化則呈現(xiàn)出秋季>夏季>冬季>春季的特點。
　　(3)氣溶膠可溶性離子年際變化特征:總質(zhì)量濃度年際變化為2007年>2004年>2003年,主要可溶性離子組成沒有發(fā)生明

4、顯變化。但單一離子的濃度變化不盡相同,9種離子的變化特征大致可以分為四類:第一類為NO3-、SO42-和NH4+,三者的年平均濃度2007年最高,2003年和2004年相差甚微;第二類為Ca2+、CO32-和Mg2+,其平均濃度表現(xiàn)出2004年和2007年較高,2003年最低的特點;第三類為Na+和Cl-,二者的濃度變化為2003年>2007年>2004年;第四類為K+,其平均濃度比較低,沒有發(fā)生明顯變化。
　　(4)氣溶膠離子濃

5、度的變化主要與沙塵活動的強(qiáng)弱多寡有關(guān),受溫度、濕度影響的氣溶膠顆粒的氣粒轉(zhuǎn)化程度也是影響離子濃度季節(jié)變化的重要因素。鄰近城市(如烏魯木齊)排放的污染物對冰川區(qū)大氣環(huán)境影響較小,但冰川周圍的人類活動對冰川區(qū)大氣環(huán)境影響較大,例如交通運輸、工業(yè)生產(chǎn)以及牧民生活排放的污染物。此外,冰川周圍生物質(zhì)的燃燒、動物尸體及其排泄物的分解也不容忽視。
　　(5)冰川區(qū)氣溶膠可溶性離子的來源主要有,陸地上的沙塵、鹽湖等礦物源;化石燃料以及植物燃燒、生