亚洲沙尘暴不仅对局部地区产生影响,而且经过远距离传输,沉降于北太平洋及美洲西部[1]。亚洲沙尘约有一半最后沉降于中国海区乃至遥远的北太平洋地区[2,3]。黄土高原疏松的沙土、位于中国西部和西北部的沙漠以及内蒙古地区和蒙古国的戈壁,是中国沙尘暴的 主 要 源 地。2000[4]、2001[5]、2002[6]年 北 京 连 续3年 发 生 大 沙 尘 暴。庄 国顺[7,8]等论证了沙尘暴长途传输中的铁硫耦合机制,及其对全球生物化学循环不可忽略的作用。沙尘暴的远距离传输,不仅携带着大量来自其源头的组分,且会不断加入途经地区表层土的组分。沙尘在传输途中会不断加入新颗粒物,且会发生化学转化,因此其组分会随时间和空间而变化。某一地域排放的单颗粒物,具有特定的表面形态和相对稳定的化学组成,化学转化又大多发生在颗粒物表面,故而分析单颗粒物能够反映其排放源头的特征。这种被称为大气气溶胶指纹的单颗粒物分析,正在迅速得到发展。X.Liu[9]、W.Yang[10]、H.Zhang[11]使用扫描电镜和X射线能量散射仪(scanning electron microscope-energy dispersive x-ray detector,SEM-EDX)定性分析了青岛、太原、晋城的大气颗粒物及其可能来源。Y.Gao[12]等人分析了青岛、北京等地的单颗粒物,论证了大气颗粒物都是沙尘和人为污染源颗粒物的异相混合物。L.Xu[13]等人基于对单颗粒物的分析结果,揭示了大气颗粒物组成从同温层到对流层垂直分布的变化。我们运用SEM/EDX分析了2002年3月20日北京特大沙尘暴的565个单颗粒物,发现了北京沙尘暴气溶胶的主要组成是黏土、石英、方解石,还有硫酸盐、氯化物等无机盐。在沙尘暴颗粒物中,石英和黏土是主要组分,Si是最主要的元素,Ca主要存在于方解石;而在非沙尘暴颗粒物中,S是主要污染元素之一,硫酸盐[CaSO 4和(NH 4)2 SO 4]是主要组分[14]。基于对单颗粒物各组分相对含量的相关性分析结果,元素S和Cl是所测的沙尘暴单颗粒物所有元素中唯一呈现不同寻常显著正相关的一对元素。本章即是根据上述单颗粒物分析和其他相关化学分析结果,论证亚洲沙尘暴不仅源自沙漠,其传输途中所经过的包括干盐湖盐渍土在内的大范围干旱、半干旱地区的表层土,也是亚洲沙尘暴的主要来源之一。(www.xing528.com)
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