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研究发现:沙尘暴对干盐湖盐渍土来源的影响

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:而影响北京的沙尘暴,正好途径位于北京北部和西北部的锡林郭勒盐湖区和阿拉善盐湖区。当沙尘暴携着沙漠地区的大量沙尘经过这些干盐湖地区时,卷起这些干盐湖表面的细颗粒物传输到北京。干盐湖颗粒物的主要成分也是氯化物和硫酸盐,所以这些干盐湖和盐渍土一样,也是造成北京沙尘暴单颗粒物中S和Cl相关的主要原因。沙尘暴颗粒物中的S-Cl相关并同时富集S、Cl和Na,有力地证明了干盐湖和盐渍土地区也是沙尘暴颗粒物的主要来源之一。

研究发现:沙尘暴对干盐湖盐渍土来源的影响

沙尘暴的传输路径与地理条件和气象因素有关。2002年3月20日影响北京的主要传输路径包括北路和西北路两路[24]。①北路:内蒙古乌兰察布和锡林郭勒西部的二连浩特市、阿巴嘎旗→浑善达克沙地西部→张家口→北京。②西北路:哈密市以东至内蒙古阿拉善的中蒙边境→沿河西走廊→从贺兰山南北两侧分别经毛乌素沙地及乌兰布和沙漠→呼和浩特市→张家口→北京。多伦地区地处北京的正北部,离北京直线距离仅180 km,常是沙尘暴进北京前的必经之地。实验结果表明,多伦地区的常日单颗粒物中并不显示S和Cl的相关性,且北京沙尘暴样品中Cl-和SO 24-的平均浓度分别是内蒙古多伦沙地泥土样品的8倍和27倍,可见北京沙尘暴中这些同时含有S和Cl的单颗粒物,并不是来源于位处北京北方的这些沙地的贡献。此次强沙尘天气由于锋区强、范围广,造成内蒙古地区大面积的春季裸露土壤地区都有起尘点分布。在这些内蒙古地区的起尘点上,分布有许多盐渍土。在2002年3月20日北京沙尘暴的传输路径上,恰好分布着众多的氯化物-硫酸盐型盐渍土,如分布在北京西北部的漠境-草原氯化物-硫酸盐草甸盐土,或者硫酸盐-氯化物苏打碱化盐渍土;漠境氯化物-硫酸盐或者硫酸盐、龟裂碱化盐渍土和漠境氯化物-硫酸盐,或者硫酸盐-氯化物结壳盐渍土[25]。这些盐渍土主要都含有氯化物-硫酸盐结合的泥土矿物。当强大的沙尘暴携着强风刮过这些盐渍土表层时,会把这些同时含有较多S和Cl的颗粒物卷到高空,与沙尘暴颗粒物混合,借着强劲的沙尘暴气流由西北方向传输到北京。中国盐渍土面积为3 630.53×104 hm 2(公顷),内蒙古有763.01×104 hm2,占21%[26]。同时,内蒙古地区分布着数量众多的盐湖[27,28],主要有四大盐湖区——呼伦贝尔盐湖区、锡林郭勒盐湖区、鄂尔多斯盐湖区和阿拉善盐湖区。而影响北京的沙尘暴,正好途径位于北京北部和西北部的锡林郭勒盐湖区和阿拉善盐湖区。阿拉善盐湖区分布着16个大小不同的盐湖,主要也是NaCl和Na2 SO 4·10 H 2 O型盐湖。随着沙漠、沙地的形成,风沙塑造了众多的湖泊——风成湖泊,它们的特点是规模小、数量多。沙漠分布区的气候环境,决定了风成湖泊的水量平衡。阿拉善沙漠区的风成湖要么是咸水湖,要么是干盐湖[29]。锡林郭勒盐湖区分布着23个大小不同的盐湖,其主要成分也是NaCl和Na2 SO 4·10H 2 O。经过连续3年大旱,内蒙古锡林郭勒最大的湖泊——查干诺尔咸水湖(位于北京正北方650 km),出现了80 km2(12万亩)的盐碱干湖盆。这里的年均降雨量只有100多mm,2001年80多mm,湖底露出水面,2002年春季全部干涸。大量的盐碱粉尘在大风的夹带下形成盐碱尘暴,被搬运到京津、华北甚至东亚地区。这种生态灾难直接威胁北京[30,31]。当沙尘暴携着沙漠地区的大量沙尘经过这些干盐湖地区时,卷起这些干盐湖表面的细颗粒物传输到北京。干盐湖颗粒物的主要成分也是氯化物和硫酸盐,所以这些干盐湖和盐渍土一样,也是造成北京沙尘暴单颗粒物中S和Cl相关的主要原因。由于干盐湖含Na多,这正是北京沙尘暴样品中,Na含量大于15%以上的单颗粒物出现频率大的原因。沙尘暴颗粒物中的S-Cl相关并同时富集S、Cl和Na,有力地证明了干盐湖和盐渍土地区也是沙尘暴颗粒物的主要来源之一。

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