保定-石家庄太行山区大气元素沉降时空格局的地衣监测
地衣是真菌与藻类和/或蓝藻的共生体，对空气污染高度敏感，能有效反映地区的大气元素沉降水平，是常用的大气评估的监测生物。受华北平原大气传输的影响，太行山区的大气已经受到污染，但该区域大气元素的沉降水平和时空格局缺乏系统研究，大气元素沉降的年际关系尚不明确。 本实验室其他人员已经于2014年采集了保定-石家庄太行山区22个样点的地衣（丽石黄衣Xanthoriaelegans）样品和环境样品（表层岩石和浅层土）。本研究采用了相同的方法进行原样点的回访研究，采集了2021年的地衣样品（丽石黄衣），利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了2个年份丽石黄衣样品的43种元素（Al、As、Ba、Be、Bi、Cd、Ce、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ge、Ho、La、Li、Lu、Mg、Mn、Mo、Nb、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Sm、Tb、Th、Ti、Tl、Tm、U、V、Y、Yb和Zn）含量。对2014年和2021年的丽石黄衣元素含量数据进行相关性分析、聚类分析和克里金分析等。我们的目的是：1）对2014年与2021年的数据进行时空耦合分析，摸清保定-石家庄太行山区的大气元素沉降水平、来源和空间格局的时间变化趋势；2）评估研究区域内的大气元素沉降水平，为2014年以来河北省大气污染防控效果的评价提供参考依据。 结果显示，与2014年相比，2021年的地壳源元素（Al、Fe、V和镧系元素）和人类活动源元素（Bi、Cd、Cu、Nd、Pb、Sb、U和Zn）在含量上普遍下降，下降幅度在14~40%之间，且人类活动源元素（As、Bi、Cd、Cu、Pb和Sb）在地衣体内的富集水平略有下降，表明2021年大气元素沉降水平降低，人类活动源的相对贡献降低。2021年的营养元素（Cs、Mn、Rb和Se）含量的上升和高度富集，是地衣元素营养条件好转的体现。在积累等级上，2021年4个元素组和全组元素在区域和绝大多数样点的生物积累等级比2014年下降了一个等级。在区域尺度上，22个元素（Al、Bi、Cd、Ce、Dy、Er、Eu、Gd、Ho、Lu、Nb、Nd、Pb、Pr、Sb、Sm、Tb、Th、Tm、Y、Yb和Zn）的积累等级下降了一个等级，3个典型的微量营养元素（Cs、Mn和Rb）的积累等级增高了1~2个等级；在样点尺度上，地壳源元素和人类活动源元素在50%的样点上也至少下降一个积累等级。2021年和2014年研究区域的元素积累的空间格局相似，元素的积累程度自华北平原向山区内部降低，但2021年局域污染源减少，污染来源更单一。 这些结果进一步证实了太行山区2021年的大气元素污染下降和地衣营养条件好转，2014年以来河北省大气污染防控效果显著。
大气沉降;元素积累;生物监测
河北大学
硕士
微生物学
刘华杰
2023
中文
X831
2023-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）