内蒙古黄土和多伦沙土Mg/Al平均值：外来源的代表

沙尘源区表层土粒子的粒径，是影响粒子形成气溶胶的决定因素。有研究表明，在矿物源区产生的沙尘中，只有粒径小于70μm的粒子才能够发生悬浮、漂移和进行长距离输送。内蒙古黄土中高达91.4%的颗粒可以形成矿物气溶胶，而甘肃沙漠和内蒙古呼和浩特煤灰分别只有15.6%和7.2%可以形成矿物气溶胶［24］。比较两者，可见内蒙古黄土对北京地区矿物气溶胶的影响最大，甘肃民勤沙漠和内蒙古巴丹吉林沙漠以及内蒙古呼和浩特煤灰，对北京矿物气溶胶的影响相对较小。但是在冬春季，尤其在春季沙尘暴中，强烈的西风、西北风携带了大量沙尘，席卷了北京及广阔的下风向地区，此时不应忽略后者对北京地区矿物气溶胶的影响。

位于北京正北方，海拔比北京高近1 000 m的内蒙古多伦和河北丰宁等地区，近几年来沙化趋势日益严重。尤其在每年冬春季，强烈的北风携带大量沙尘入侵北京，多伦和丰宁等地区的沙尘是北京矿物气溶胶的重要外来源。表16-2列出了北京以及其他地区土壤样品和气溶胶样品中的Mg／Al比值。从表16-2可见，内蒙古多伦矿物气溶胶TSP和PM 2.5中Mg／Al的值分别为0.13和0.16，与来自其正北方向的沙尘源区沙土中的Mg／Al值0.12非常相近，说明内蒙古多伦的矿物气溶胶主要受本地或正北方向的沙尘源区影响，而受其他沙尘源区沙土的影响较小。河北丰宁位于北京和多伦之间，是多伦矿物气溶胶向北京传输的必经之路，其中Mg／Al为0.15，与多伦土壤Mg／Al的值也非常相近，因此我们采用内蒙古多伦沙土中Mg／Al的比值作为北京地区正北方向外来源的代表。地处北京西北方向的昌平区定陵，属于远郊区，基本上能够反映北京地区西北方向外来源的一些特征。内蒙古黄土高原位于北京西部偏北，它或多或少受到内蒙古中西部沙漠如巴丹吉林和腾格里沙漠以及塔克拉玛干沙漠的影响。由表16-2可见，内蒙古黄土中的Mg／Al（0.21）与昌平区定陵地面扬尘（0.23）很接近，与黄土高原陕西洛川的Mg／Al值（0.19）和山西太原的Mg／Al值（0.22）也很相近，同时与甘肃腾格里沙漠中Mg／Al值（0.29）、戈壁沙漠内蒙古包头Mg／Al值（0.16）以及塔克拉玛干沙漠中Mg／Al值（0.26）较为相近。因此，可采用内蒙古黄土中Mg／Al值作为北京地区西部和西北方向外来源的代表。(www.xing528.com)

根据北京常年的气候，经由北部、西部和西北部入侵北京的沙尘，是北京矿物气溶胶的主要外来源。作为估算方法，采用来自西部和西北部方向的内蒙古黄土（0.21）与来自北部方向的多伦沙土（0.12）两者的Mg／Al平均值（0.165），作为北京矿物气溶胶外来源的代表，这是可以接受的简化方法，可用于估算外来源。