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    大亚湾营养盐和微量元素大气沉降的通量、来源和过程等方面研究取得系列进展

    发表日期:2018-03-28 08:48:07    阅读次数:321   来源:海湾生态环境973项目

            大气沉降是海湾营养盐和微量元素输入的重要来源。近期,项目科研人员基于2015年至2017年一年半时间的现场观测,结合硝酸盐氮氧同位素(δ15N和δ18O)等手段,系统阐明了大亚湾大气营养盐和微量元素干湿沉降通量,并剖析了其沉降来源和过程,为调控海湾营养物质和微量元素输入提供了重要科学支撑和理论依据。该部分研究连续在Atmospheric Environment和Marine Pollution Bulletin等国际主流刊物上发表3篇文章。

            (1)利用目前较为成熟的气溶胶收集器和干沉降采样器,估算了大亚湾大气气溶胶营养盐浓度和干沉降通量。总溶解态氮(TDN)和总溶解态磷(TDP)的干沉降量均值分别为2150和 7.4μmol·m-2·month-1,各氮组分和有机磷在气溶胶和干沉降量中均呈现出明显的冬春季较高,夏季较低的季节性分布特征,且各季节有机氮均占有重要部分。气溶胶颗粒物浓度、湿度和沉降速率是影响大气干沉降的主要控制因素。



    图1采样期间大亚湾干沉降通量(Wu et al., 2018a)


            (2)在阐明大亚湾氮组分湿沉降通量的同时,解析了其主要来源和沉降过程。大亚湾TDN的湿沉降通量为132.5mmol·m-1·yr-1,其中溶解无机氮(DIN)是主要部分占63%。湿沉降通量也呈现出明显的季节性特征,春夏季较高,冬季较低。湿沉降量可占大亚湾干湿沉降量与沿岸点源之和的38%。通过δ15N-NO3-和离子组成,结合气团后向轨迹发现,大亚湾春冬季主要是化石燃料燃烧(燃煤和汽车尾气)和粉尘来源,虽然春冬季主要来源近似,但是春季主要来源于珠三角区域,冬季主要来自于中国东部和大亚湾北部。夏季大亚湾主要以化石燃料燃烧、海源和闪电等来源为主。δ18O-NO3-显示大亚湾夏季NO3-主要是通过羟基OH途径形成,而冬春季则主要是硝酐+二甲基硫/烃类(N2O5+DMS/HC)的混合形成。



    图2大亚湾硝酸盐氮氧同位素值及与其他区域的对比(Wuet al., 2018b)


            (3)研究了大亚湾微量元素沉降通量和来源。大亚微量元素的沉降量高于全球其他区域平均水平,但是在中国处于中等水平。由于大亚湾夏季连续多雨,夏季的沉降量显著高于冬季。从整体上看,湿沉降通量是干沉降通量的近10倍。微量元素湿沉降主要以海源/粉尘、化石燃料燃烧和地壳来源,干沉降主要是粉尘/冶炼工业、石化排放和地壳来源。控制大亚湾微量元素季节性沉降特征的主要因素是降雨量、大气中微量元素浓度及其对应的沉降过程。



    图3大气沉降中各微量元素的富集因子(Wu et al., 2018c)


    文章列表和链接:

    [1]    Yunchao Wu, Jingping Zhang*, Songlin Liu,Zhijian Jiang, Xiaoping Huang*. Aerosol concentrations and atmospheric drydeposition fluxes of nutrients over Daya Bay, South China Sea. Marine PollutionBulletin. 2018a. 128: 106-114.

    http://www.china-973bay.com/index.php?c=download&id=820&

     

    [2]    Yunchao Wu, Jingping Zhang*, Songlin Liu,Zhijian Jiang, Iman Arbi, Xiaoping Huang*, Peter Ian Macreadie. Nitrogendeposition in precipitation to a monsoon-affected eutrophic embayment: Fluxes,sources, and processes. Atmospheric Environment. 2018b. 182: 75-86.

    http://www.china-973bay.com/index.php?c=download&id=843&

     

    [3]    Yunchao Wu, Jingping Zhang, Songlin Liu,Zhijian Jiang, Xiaoping Huang*. Atmospheric deposition of trace elements toDaya Bay, South China Sea: fluxes and sources. Marine Pollution Bulletin.2018c, 127: 672-683.

    http://www.china-973bay.com/index.php?c=download&id=819&








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