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浅析缙云县大气干湿沉降物对土壤的影响
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大气沉降是大气圈的物质下沉或者降落到地表的过程,通过降水过程表现的大气沉降为湿沉降,通过气溶胶等颗粒物降落过程的大气沉降为干沉降。大气干湿沉降是有害物质进入土壤的一种重要途径,是影响农田生态系统安全的重要因素。重金属可通过化石燃料燃烧、汽车尾气、工业烟气和粉尘等进入大气,吸附在气溶胶上,然后通过干湿沉降的方式进入土壤,并可在表层土壤中不同程度的累积。
1、工作方法
本次大气干湿沉降物收集样点均布设在大片农田种植区、省级现代农业园区以及基本农田保护区,避开道路扬尘、餐饮和工矿企业废气排放等明显影响地区,大气干湿沉降物样品布设密度为1~2个点/百km2,共布置了19个大气干湿沉降物收集桶,放置于农户房顶,离地面高度3~12m,放置采样桶前首先固定三脚架,防止被台风刮倒,放置期间委托专人不定期检查监护。采样口一般距平台1.5m,以避免平台扬尘的影响。同时为防止不属于沉降范围的异物(如鸟粪、树叶等)落入集尘桶内,桶口上用尼龙网罩盖。大气干湿沉降样品接收周期为13个月,其中有效回收17件。样品采集执行《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T0295-2016)。对样品进行了Cd、Hg、As、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Se等9项指标进行化验分析。
2、大气干湿沉降对土壤重金属累积的影响
2.1大气干湿沉降通量
某元素大气干湿沉降通量计算公式如下:
Qi通量=(Qi湿沉降+Qi干沉降)×A=(Ci湿×Vi湿+Ci干×Wi干)×A
式中:Qi通量:元素i的年沉降通量,单位:mg/ha·a(毫克/每年·每公顷)
Qi湿沉降:元素i的年湿沉降通量,单位:mg/ha·a(毫克/每年·每公顷)
Qi干沉降:元素i的年干沉降通量,单位:mg/ha·a(毫克/每年·每公顷)
Ci湿:元素i在湿沉降中的含量,单位:mg/mL(毫克/毫升)
Vi湿:湿沉降体积,单位:mL(毫升)
Ci干:元素i在干沉降中的含量,单位:mg/kg(毫克/千克)
Wi干:干沉降总量,单位:g或kg(克或千克)
A:换算常数,A=108cm2/907.8cm2,108cm2为1公顷土壤面积,907.8cm2为集尘缸口面积。根据上式计算所得调查区大气干湿沉降物中重金属元素沉降通量结果列于表1。
表1调查区大气干湿沉降重金属元素干沉降通量一览表
样号
乡镇
Cr
Ni
Cu
Zn
Cd
Pb
As
Hg
JYQ01
壶镇镇
61.52
26.28
31.97
821.7
3.23
86.65
2.43
0.16
JYQ02
壶镇镇
256.21
97.74
105.49
2227.8
8.61
166.50
8.72
0.27
JYQ03
前路乡
128.45
59.52
57.85
1940.8
24.00
144.24
3.76
0.21
JYQ04
东方镇
53.18
28.57
25.57
387.8
2.86
73.25
1.46
0.21
JYQ05
五云街道
107.11
43.77
47.94
2481.7
5.78
72.42
1.76
0.26
JYQ06
新碧街道
121.19
54.68
27.60
427.5
2.05
29.29
1.26
0.23
JYQ07
新建镇
27.90
11.59
18.06
152.5
0.90
17.51
0.67
0.24
JYQ09
仙都街道
9.08
6.97
15.43
100.2
0.24
19.05
0.18
0.20
JYQ10
舒洪镇
98.13
47.98
77.39
1340.2
5.94
119.67
5.73
0.33
JYQ11
东渡镇
114.65
49.41
53.43
2181.1
5.86
98.42
3.34
0.27
JYQ12
东渡镇
165.04
55.35
79.90
1053.8
7.93
143.57
4.73
0.27
JYQ13
三溪乡
71.72
26.70
40.91
537.4
2.10
110.53
2.58
0.29
JYQ14
大源镇
35.22
19.23
54.16
444.0
1.52
42.01
2.77
0.26
JYQ15
大源镇
50.62
26.36
51.71
3675.4
9.09
81.63
3.04
0.22
JYQ16
大洋镇
46.78
26.86
53.
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