东亚季风区7Be的土壤中累积量纬度分布及大气清除作用动力学研究

污染物的大气远程迁移是全球所关注的环境问题之一，而大气沉降是许多污染物对地表生态系统的重要输入方式。尽管宇宙射线成因核素7Be已被广泛用于研究大气传输和交换、气溶胶清除过程以及全球循环模型，但是大气中7Be的行为仍有许多有待深入研究的课题，尤其是对关键地区如东亚季风区的数据仍很缺乏。本申请项目拟对处于中国东亚季风区内的纬度范围为19 N～53 N的土壤中7Be累积量、7Be大气沉降通量、大气气溶胶中含量在不同季风条件下的纬度分布规律以及7Be的大气清除作用动力学进行较为系统的研究。通过对不同地区大气沉降通量的同步研究有助于对7Be的地球化学行为有更深入的了解，并对大气污染物远程输送、沉降的中、长期变化及跨境迁移规律的探明有着重要参考意义，也可为利用7Be研究不同纬度地区土壤侵蚀作用和因核电站事故、化工厂爆炸等突发事件引起的污染物大气远程输送及其沉降散布的纬度分布预测提供基础背景资料。

本项目对处于中国东亚季风区内的纬度范围为23.8°N～43.5°N的大气气溶胶中7Be含量、7Be大气沉降通量、土壤中7Be累积量在不同季风条件下的纬度分布规律以及对7Be的大气清除作用的影响因素进行较为系统的研究。我们观察到在东亚季风区近地表大气气溶胶中7Be浓度的年平均值呈现正态分布模式, 并且在中纬度北纬40°N附近达到极大值。大气气溶胶中7Be在中国不同纬度城市的瞬时纬度分布仍呈现正态分布模式, 但以30°N为最大值。春、秋季节变换时期7Be浓度较高，与大气环流的变化有关。夏、冬两季7Be浓度较低。7Be大气沉降通量的年平均值的纬度分布大致呈正态分布模式，并以中纬度（36°N）为峰值，与近地表大气气溶胶中7Be浓度的纬度分布模式相吻合。说明在东亚季风的影响下，7Be有在中纬度地区聚焦的现象。土壤中7Be累积量在中纬度为最高，但需要进一步深入观察。表层土壤中7Be累积量也与降水量有关。通过对不同地区大气沉降通量的同步研究对7Be的地球化学行为有更深入的了解，并对大气污染物远程输送、沉降的中、长期变化及跨境迁移规律的探明有着重要参考意义。作为大气中污染物的大气环流影响因素参照系， 7Be较好地指示了大气中持久性有机污染物的纬度分布。