文档介绍：谨以此论文献给我尊敬的导师刘素美教授,
以及我亲爱的亲人和帮助过我的同学和朋友
------韩丽君
东黄海大气干湿沉降营养盐中的化学组分特征和来源解析研究
东黄海大气干湿沉降营养盐的化学组分特征
和来源解析研究
摘要
采集了东海(黄龙岛)和黄海(千里岩)干湿沉降样品,并测定了其中的营养盐含量。
利用后向运动轨迹法分析了我国东部沿海干湿沉降的不同来源以及营养盐的特点;利用淋
溶实验了解气溶胶中营养盐溶解的动力学过程。对于千里岩的干沉降样品,测定了气溶胶
- - + 2- 3-
中的水溶性营养盐(NO2 + NO3 、NH4 、SiO3 、PO4 、DON 和 DOP)和酸溶性营养盐
(TINH4、TI(NO3 + NO2)、TIP)以及颗粒态总磷(TPP);对于千里岩和黄龙岛的湿沉
- - + 2- 3-
降样品,测定了雨水中的溶解无机态营养盐(NO2 + NO3 、NH4 、SiO3 、 PO4 )。
对千里岩的干沉降样品分析表明,气溶胶样品中的总悬浮颗粒物(TSP)和营养盐浓
度有明显的季节变化特征,春、冬两季浓度较高,夏季浓度最低。通过陆源和海源气溶胶
中营养盐浓度的对比可以看出,气溶胶中营养盐各组分的含量主要受自然界沙尘暴和人类
活动产生的大气排放物的影响。
气溶胶淋溶实验表明,无论在陈化海水还是在 Milli-Q 水中,在 pH 为条件下,
- - +
NO2 + NO3 已经完全溶出,降低 pH 值对离子的溶解无影响。春季气溶胶中的 NH4 在 pH
+
为条件下大部分溶出,降低 pH 至 2 时,有少量继续溶出,而冬季气溶胶样品中的 NH4
2- 3-
在 pH 为时几乎完全溶出。SiO3 和 PO4 在 pH 为时有部分溶出,pH 为时,
继续溶出迹象不明显,当 pH 值降低至 2 时,离子会有明显的继续溶出。
对千里岩和黄龙岛的湿沉降分析表明,千里岩以中性降水( < pH ≤)为主,雨水
pH 加权平均值为 ;黄龙岛以较强酸性(pH ≤ )和弱酸性( < pH ≤ )降水为
主,雨水 pH 加权平均值为。千里岩和黄龙岛雨水中的营养盐浓度均显示出明显的季
- - + 2-
节变化,春、冬两季浓度较高,夏、秋两季浓度较低。千里岩 NO2 + NO3 、NH4 、SiO3 、
3- -2 -1
PO4 的大气总沉降通量分别为、、、 mmol m yr 。大气沉降每年向黄海
+ - - 2- 3-
输入的 NH4 、NO2 + NO3 、SiO3 、PO4 分别占大气沉降和河流输入总量的 87%、53%、
+ - - 2-
3%、50%,可知 DIN(NH4 + NO2 + NO3 )主要以大气沉降输入为主,SiO3 以河流输入
+ - - 2- 3-
为主。黄龙岛湿沉降营养盐中 NH4 、NO2 + NO3 、SiO3 、PO4 平均沉降通量分别为、
-2 -1 + - - 2- 3-
、、 mmol m yr 。NH4 、NO2 + NO3 、SiO3 、PO4 的大气总沉降通量分别
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东黄海大气干湿沉降营养盐中的化学组分特征和来源解析研究
-2 -1 2- 3-
为、、、 mmol m yr 。其中,DIN 和 SiO3 主要以湿沉降输入为主,PO4
以干沉降输入为主。
通过内陆和海域不同站点的湿沉降营养盐的对比发现,不同区域雨水中 DIN 浓度变
化趋势大体上呈现内陆> 近海> 大洋区。和沙尘源的距离越近,受人类活动影响越高
的地区,大气氮、磷的沉降通量越高,表明人类活动产生的大气排放物和自然界的沙尘暴
对大气沉降中营养盐浓度有明显影响。而随着工农业的发展,人类活动对大气营养盐沉降
+ -
的影响会越来越大。我国大部分地区大气中的 NH4 比 NO3 的浓度高,比较发达的国家的
+ - + - -
大气中 NH4 比 NO3 的浓度低。国内外不同地区气溶胶中 NH4 与 NO2 + NO3 的比值,与
工农业在当地所占的比重有关。
关键词:营养盐;大气干湿沉降;初级生产力;东海;黄海
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东黄海大气干湿沉降营养盐中的化学组分特征和来源解析研究
Nutrient Characteristics and source apportionment in
atmospheric deposition of the Yellow Sea and