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物探与化探  2023, Vol. 47 Issue (6): 1602-1610    DOI: 10.11720/wtyht.2023.1593
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滇中中高山丘陵区大气干湿沉降元素地球化学特征及来源解析
徐磊1,2(), 李俊1,2(), 瞿镪1,2, 文方平1,2, 赵萌生1,2, 程琰勋1,2, 徐杰1,2, 王浩宇1,2
1.中国地质调查局 昆明自然资源综合调查中心,云南 昆明 650100
2.自然资源部 自然生态系统碳汇工程技术创新中心,云南 昆明 650100
Geochemical characteristics and source analysis of elements from dry and wet atmospheric deposition in the middle-high mountain and hilly region of Central Yunnan
XU Lei1,2(), LI Jun1,2(), QU Qiang1,2, WEN Fang-Ping1,2, ZHAO Meng-Sheng1,2, CHENG Yan-Xun1,2, Xu Jie1,2, WANG Hao-Yu1,2
1. Kunming Natural Resources Comprehensive Survey Center of China Geological Survey, Kunming 650100, China
2. Technology Innovation Center for Natural Ecosystem Carbon Sink, Ministry of Natural Resources, Kunming 650100, China
全文: PDF(5040 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

大气干湿沉降是表层土壤元素的重要输入途径,为探索滇中中高山丘陵区大气沉降物中元素地球化学特征及来源,对滇中3个县采集的35件大气干湿沉降物进行研究。结果表明,养分元素年沉降通量大,重金属元素年沉降通量小,各指标年沉降通量大小顺序为:TOC(总有机碳)>Ca>K>I>F>Zn>B>Pb>Cr>Cu>As>Mo>Cd>Se>Ge>Hg;富集因子、主成分和空间分布特征表明,Ca、Mo、B、As、F主要来源于土壤扬尘,Cu、Cd、Pb、Cr、Ge以矿业活动和煤烟尘等人为源为主,TOC、K、Se、I为煤烟尘和土壤扬尘的混合来源,且Se受矿业活动的影响,Hg来源于煤烟尘。研究区煤炭及以铜为主的多金属矿产资源分布较广并存在一定的矿业活动,大气重金属元素含量与之密切相关,应有针对性地进行大气监测,确保大气环境质量以及不会对土壤造成污染。
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徐磊
李俊
瞿镪
文方平
赵萌生
程琰勋
徐杰
王浩宇
关键词 ： 大气干湿沉降,  地球化学特征,  来源,  滇中    
Abstract：

Dry and wet atmospheric deposition is an essential input pathway for surface soil elements. To explore the geochemical characteristics and sources of elements from atmospheric deposition in the middle-high mountain and hilly region of Central Yunnan, this study investigated 35 dry and wet atmospheric deposition samples from three counties in Central Yunnan. The results show that nutrient elements exhibited high annual depositional fluxes, while heavy metal elements manifested low annual depositional fluxes, with their ranking as follows: TOC>Ca>K>I>F>Zn>B>Pb>Cr>Cu>As>Mo>Cd>Se>Ge>Hg. As revealed by the enrichment factors, principal components, and spatial distribution characteristics, Ca, Mo, B, As, and F originated primarily from soil dust; Cu, Cd, Pb, Cr, and Ge were mostly from anthropogenic sources, such as mining activities and coal dust; TOC, K, Se, and I came from both coal dust and soil dust, and Se was also affected by mining activities; and Hg stemmed from coal dust. Coal and copper-dominated polymetallic mineral resources spread extensively across the study area and are subjected to certain mining activities, which are intimately connected with the contents of heavy metals in the atmosphere. Therefore, targeted atmospheric monitoring should be conducted to ensure atmospheric quality and no pollution to soil.
Key words： dry and wet atmospheric deposition    geochemical characteristics    source    Central Yunnan
收稿日期: 2022-11-29      修回日期: 2023-02-22      出版日期: 2023-12-20
:  P632  
基金资助:中国地质调查局地质调查项目(ZD20220211);中国地质调查局地质调查项目(ZD20220210)
通讯作者: 李俊(1992-),男,硕士,工程师,主要从事水工环地质调查工作。Email:lijuncugb@qq.com
作者简介: 徐磊(1992-),男,硕士,工程师,主要从事地质矿产及生态地质调查工作。Email:1790968844@qq.com
引用本文:   
徐磊, 李俊, 瞿镪, 文方平, 赵萌生, 程琰勋, 徐杰, 王浩宇. 滇中中高山丘陵区大气干湿沉降元素地球化学特征及来源解析[J]. 物探与化探, 2023, 47(6): 1602-1610.
XU Lei, LI Jun, QU Qiang, WEN Fang-Ping, ZHAO Meng-Sheng, CHENG Yan-Xun, Xu Jie, WANG Hao-Yu. Geochemical characteristics and source analysis of elements from dry and wet atmospheric deposition in the middle-high mountain and hilly region of Central Yunnan. Geophysical and Geochemical Exploration, 2023, 47(6): 1602-1610.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2023.1593      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2023/V47/I6/1602
Fig.1  研究区采样点位及矿产资源分布
指标 TOC K Ca Cu Cd Pb Zn Mo
年干
沉降
通量		 最小值 4324 50 29 0.36 0.014 0.81 3.63 0.01
最大值 40625 782 13704 3.87 0.527 7.11 138.28 0.32
平均值 13119 268 990 1.42 0.080 2.52 15.45 0.07
中位值 12357 223 209 1.20 0.055 2.32 9.06 0.05
年湿
沉降
通量		 最小值 337 26 82 0.01 0.000 0.00 0.01 0.00
最大值 39264 10585 24449 1.41 0.032 0.47 9.02 6.16
平均值 5620 624 2003 0.13 0.003 0.05 1.15 0.21
中位值 3163 176 856 0.05 0.002 0.03 0.59 0.01
年沉降
通量		 最小值 8510 228 320 0.59 0.017 0.95 5.10 0.02
最大值 44555 10635 24851 3.90 0.529 7.14 138.89 6.18
平均值 18739 892 2993 1.55 0.083 2.57 16.60 0.28
中位值 17447 469 1829 1.23 0.057 2.33 9.23 0.09
指标 Cr B Ge As Hg Se I F
年干
沉降
通量		 最小值 0.40 0.23 0.007 0.04 0.001 0.01 26.10 3.79
最大值 9.33 4.57 0.063 2.70 0.154 0.06 389.44 71.26
平均值 2.02 1.29 0.025 0.25 0.007 0.03 110.29 17.35
中位值 1.60 1.00 0.019 0.14 0.002 0.03 0.10 14.68
年湿
沉降
通量		 最小值 0.00 0.20 0.000 0.01 0.000 0.00 0.01 1.50
最大值 2.55 16.65 0.021 2.01 0.009 0.09 0.50 195.46
平均值 0.09 2.67 0.004 0.18 0.002 0.02 0.13 23.19
中位值 0.02 1.45 0.002 0.10 0.001 0.01 0.08 13.02
年沉降
通量		 最小值 0.49 0.86 0.013 0.10 0.002 0.02 26.27 11.13
最大值 9.34 17.12 0.064 2.80 0.156 0.10 389.46 200.01
平均值 2.11 3.96 0.028 0.43 0.009 0.05 110.42 40.55
中位值 1.64 3.64 0.024 0.29 0.004 0.05 0.23 35.29
Table 1  研究区大气干湿沉降元素年沉降通量统计
项目 TOC K Ca Cu Cd Pb Zn Mo
区内大气干
沉降含量均值		 34.05 0.65 1.63 36.28 2.02 69.63 393.54 1.67
区内表层土壤背景值 1.86 1.83 0.39 32.25 0.25 39.37 85.37 1.07
富集因子 12.84 0.24 1.00 0.77 5.10 1.30 2.58 0.90
项目 Cr B Ge As Hg Se I F
区内大气干
沉降含量均值		 46.36 33.11 0.63 6.59 0.18 0.78 3.03 414.91
区内表层土壤背景值 101.27 76.61 1.55 10.74 0.06 0.22 2.37 579.28
富集因子 0.30 0.29 0.28 0.32 1.12 2.51 0.87 0.45
Table 2  大气干沉降物元素富集因子特征
成分 初始特征值 旋转载荷平方和
总计 方差百
分比/%		 累积贡
献率/%		 总计 方差百
分比/%		 累积贡
献率/%
F1 6.09 38.08 38.08 4.32 26.98 26.98
F2 3.51 21.91 59.98 3.82 23.87 50.85
F3 1.12 7.02 67.00 2.40 15.02 65.86
F4 1.05 6.55 73.55 1.17 7.34 73.20
F5 1.02 6.38 79.94 1.08 6.74 79.94
F6 0.72 4.52 84.45
F7 0.71 4.44 88.89
F8 0.56 3.49 92.38
F9 0.36 2.24 94.62
F10 0.28 1.77 96.39
F11 0.19 1.17 97.56
F12 0.13 0.82 98.38
F13 0.11 0.70 99.08
F14 0.06 0.40 99.48
F15 0.05 0.29 99.77
F16 0.04 0.23 100.00
Table 3  大气干湿沉降主成分特征值与贡献率
元素
变量		 成分
F1 F2 F3 F4 F5
TOC 0.48 0.13 0.64 0.17 0.07
K 0.14 -0.19 0.85 0.05 -0.10
Ca 0.87 0.14 0.18 0.10 0.07
Cu 0.13 0.91 0.11 0.18 0.05
Cd -0.04 0.62 0.04 -0.39 -0.09
Pb -0.08 0.85 -0.14 -0.08 -0.14
Zn 0.07 0.25 0.06 0.85 -0.06
Mo 0.91 -0.08 0.14 0.08 0.08
Cr 0.12 0.84 0.06 0.25 0.18
B 0.78 -0.10 0.51 0.05 -0.11
Ge 0.13 0.87 0.09 0.34 -0.08
As 0.78 0.10 0.05 -0.04 -0.14
Hg -0.03 -0.05 0.00 -0.04 0.96
Se 0.49 0.44 0.57 -0.17 0.09
I 0.44 0.25 0.65 -0.05 0.13
F 0.87 0.09 0.39 0.05 0.02
Table 4  大气干湿沉降正交方差旋转的因子负荷矩阵
Fig.2  大气干湿沉降物各成分得分三维示意
Fig.3  大气干湿沉降元素年沉降通量空间分布(单位:mg/(m2·a))
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