新疆天山北坡经济带大气降水化学组成特征及物源解析

Precipitation is a fast and effective method to clean atmospheric composition, while studies the chemical composition of precipitation has a great significance to understand the status of the atmospheric environment of the region. This project aims to the major cities urumqi, shihezi and karamay in the Northern Slope economic zone as the study areas, analyze ion composition, heavy metals, soluble organic carbon, total nitrogen and Pb isotopes, reveal ionic composition characteristics, the distribution characteristics of heavy metals and the distribution characteristics of organic carbon and total nitrogen, use the correlation analysis and enrichment factor method to determine the sources of main ions and heavy metals, use the backward trajectory and Pb isotopic tracer method to quantify the sources of chemical composition of precipitation under different weather system path, reveal the pollution condition of the regional atmospheric precipitation to provide theoretical basis for the regional environmental quality control.

大气降水是许多大气成分快速而有效的清洁途径，研究大气降水的化学组成对了解区域大气环境状况具有十分重要的意义。本项目旨在以新疆天山北坡经济带重点城市乌鲁木齐、石河子和克拉玛依为研究区域，分析大气降水中的离子成分、重金属、可溶性有机碳、总氮、Pb同位素，揭示离子组成特征、重金属分布特征及有机碳、总氮的分布特征，结合相关分析，富集因子法确定主要离子和重金属的来源，运用后向轨迹模型模拟、Pb同位素示踪法，定量大气降水不同天气系统路径下的化学成分来源，揭示该区域大气降水的污染状况，为该区域的环境质量控制提供理论依据。

大气降水是许多大气成分快速而有效的清洁途径，研究大气降水的化学组成对了解该区域的大气环境状况具有十分重要的意义。本项目通过对乌鲁木齐、石河子和克拉玛依的大气降水样品化学组成分析得到其离子成分、重金属、有机成分浓度分布特征，发现乌鲁木齐和克拉玛依降水基本偏碱性，这与本地陆源碱性离子贡献密不可分，Ca2+、NH4+、Na+的中和能力相对较强。水溶性离子总浓度与降水量成负相关关系，Ca2+、NH4+、Na+是主要的阳离子，SO42-是主要的阴离子，各站的离子组成略有不同，石河子尤为明显。虽然乌鲁木齐和克拉玛依降水中的重金属Al、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd浓度和比例有差异，但都只有Cd超过了地表Ⅰ类水中对重金属元素含量的限制标准，有毒重金属污染较轻。DTC、DOC和DNT含量的变化趋势基本一致，都与降水量的变化成负相关关系，且克拉玛依大气降水中的碳和氮的污染明显比乌鲁木齐轻。DOC和DTN的湿沉降通量大小主要受降水量多少来控制，降水量大，其湿沉降通量也大，当DOC和DTN的含量较小时，降水量的作用更大。各站大气降水中离子的结合方式各有异同但其来源相似，Cl-的来源都是海源，SO42-和NO3-都来自人为的二次污染，Ca2+都来自陆源，石河子与其他各站略有不同，其K+和Mg2+来源既有陆源也有海源贡献，而其他四站都是来自陆源。