2007年春季，几次强沙尘暴横扫中国西部、北部以及部分东部地区。通过在4个监测站点采集PM 2.5和TSP气溶胶，监测此次大范围的沙尘气溶胶长途传输事件。这4个监测站点分别是：塔中位于塔克拉玛干沙漠的中部，代表的是西部沙尘源区［25］；榆林位于陕西省北部，处于戈壁沙漠以及黄土高原的交界处，也是中国的主要沙尘源区之一；多伦位于内蒙古的东北部，靠近浑善达克沙地，是中国北部重要的沙尘源区［26］；上海则是中国最大的城市，位于中国东海岸的长三角地区。
图57-1 4个观测站点PM2.5和TSP质量浓度在研究期间随时间的变化（彩图见下载文件包，网址见14页脚注）
沙尘事件以虚线标记。(www.xing528.com)
图57-1所示的是2007年3月20日—4月20日，4个站点颗粒物浓度的时间变化序列，其中虚线和圆圈表示沙尘事件（缺失点是由于仪器故障）。2007年3月29日—4月6日，塔中发生了连续且强度极大的沙尘暴。其间，TSP平均浓度为3 978.87μg·m-3，其中3月31日白天达到最高值9 607.44μg·m-3。3月30日在榆林和多伦也同时发生沙尘暴，峰值分别为3 186.98和1 381.69μg·m-3。2 d后，也就是4月2日，上海遭遇了有史以来最严重的浮尘天气，TSP浓度峰值高达1 340.41μg·m-3。表57-1列出了4个采样点在沙尘（DS）和非沙尘（ND）期间的PM 2.5和TSP平均浓度，浓度顺序为塔中＞榆林＞多伦＞上海。细颗粒物占总悬浮颗粒物的比例，即比值PM2.5／TSP也列于表57-1。与非沙尘时期相比，PM 2.5／TSP比值在沙尘时期明显降低，说明有大量粗颗粒物侵入。上海在这4个站点中变化最明显，在沙尘当天PM 2.5／TSP比值急剧下降至0.19，说明沙尘对于远离其源区的下风向地区，影响更为明显。塔中、榆林和多伦在沙尘与非沙尘期间的比值变化不大，可能与其接近沙尘源区有关。为定量描述外来矿物气溶胶对总颗粒物的贡献，用主要矿物元素的氧化物加和来估算。估算公式为［矿物气溶胶］=1.16（1.90Al+2.15Si+1.41Ca+1.67Ti+2.09Fe）［27］，因ICP分析不能检测元素Si，Si浓度根据Si／Al比值推算。榆林、多伦和上海这3个站点的Si／Al比值，采用地壳平均比值3.43。由于塔中的土壤化学性质显著不同于多数地壳，其Si／Al比值为2.80，取自塔中单颗粒物分析。表57-1列出了各站点TSP中矿物气溶胶占TSP的平均质量比值。塔中、榆林和多伦在沙尘与非沙尘期间，矿物气溶胶的平均质量比值没有明显差异，说明沙尘源区或源区附近的环境，受人为因素的影响相对小；但其矿物气溶胶的平均质量比值低于1.00，说明即使在沙尘源区或是源区附近，也明显存在着除了沙尘源之外的其他来源，例如有机物、二次无机污染物（SO 24-、NO 3-、NH 4+）等。这表明即使在沙尘源区附近，矿物气溶胶可能也已经和污染物相互混合了。以榆林为例，它位于黄土高原北端，同时被周边的一些大煤矿所围绕，煤的使用和燃烧必然会对当地气溶胶的组成有所贡献。上海矿物气溶胶在沙尘和非沙尘期间所占颗粒物的质量比值，分别为0.66和0.38，在4个站点中差别最大。上海远离亚洲沙尘源区，是中国东部经济发达地区，也是污染物大量排放的地区。在非沙尘期间，上海主要受人为污染源的影响，而在沙尘期间，矿物气溶胶的大量增加以及其对污染气溶胶的稀释作用，致使矿物气溶胶的比重明显增大。
表57-1 4个站点在沙尘期（DS）与非沙尘期（ND）PM2.5、TSP的平均质量浓度（μg·m-3）、细颗粒物的平均比值PM 2.5／TSP以及矿物气溶胶占总颗粒物的平均比例（矿物气溶胶／TSP）
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