博格达峰地区雪冰中的污染物信息及成因研究

The anthropogenic record on mountain glaciers is very important to the investigation of human activities influence on the local atmospheric environment. Studies on the preference research site Bogda glacier, Tianshan Mountain was limited in short-term conventional elements such as sulfate and nitrate, it is difficult to be scientific basis to illustrate the influence of human pollution on this area..This project is based on long-term positioning aerosol and snow and ice sample observation, make conventional ion and trace metal combination, focus on the existence, distribution and transmission path and transmission mechanism of pollutants elements in snow and ice, to supplement the shortage of previous studies such as discontinuous and simple elements choosing.The program is in order to provide reliable scientific basis for the quantitative distinguish of natural and anthropogenic record in the ice core.

中低纬度山地冰川人类污染信息记录研究对于考察人类活动对局部大气环境的影响具有特殊价值，而目前天山博格达峰地区冰川作为研究人类污染活动影响的理想地点，在这方面的研究结论仅仅局限于短期常规元素如硫酸根和硝酸根的研究水平，很难用来作为说明人类污染活动对博格达峰地区冰川影响的科学依据。.本项目拟基于长期定位气溶胶和雪冰样品观测，采用常规离子和痕量金属相结合的研究方法，重点针博格达峰地区冰川雪冰中人类活动污染物的存在形态、分布特征及传输路径和传输机理进行系统研究，充分解决以往研究中时间短、元素简单、连续性差等问题，为冰芯记录中自然源和人为源元素定量区分提供可靠的科学依据。

按期圆满完成项目任务。对博格达峰冰川区及乌鲁木齐河流域气溶胶和雪冰痕量金属种类、性质、形貌、传输及定量区分等全方位系统性的研究，首次明确回答了博格达峰地区已经遭受到了人类活动污染影响，并定量计算了污染物的量级和来源。依托本基金培养硕士3名，发表论文4篇，其中SCI2篇，核心2篇。.(一) 本项目单点采样研究成果体现在:.1.搞清楚了博格达峰冰川区大气中人类污染物种类和特征:该区共检出痕量金属49种，重金属污染物15种。.2.对该区大气中包含的痕量金属元素进行了全面定性区分:经计算大致分为三类：(I)地壳自然源元素(碱和碱土金属EFc<10)。(II)混合源痕量金属(过渡系和镧系金属10<EFc<100)。(III)人为源痕量金属(重金属EFc>100)。.3.给出了痕量金属的形貌特征:可以分为三类：(I)地壳自然源颗粒(36%) (富Si/Al气溶胶颗粒)。(II)混合源痕量颗粒(24%)：飞灰，并混有多种地壳和人为源金属元素。(III)人为源颗粒：富Pb颗粒(10%)。.4.分析了痕量金属分布特征及沉降过程机理:各沉积介质中痕量金属无明显价态转换，元素在传输过程中未遇到强氧化和还原条件，沉积到冰川上后仍可代表释放源的特点。痕量金属在雪坑内的分布较为平均，无明显季节特征，沉降过程为混合形式。元素沉降过程中主要受到了大气湿沉降清除过程的影响，计算得出气溶胶总离子清除率为52%。.5.给出了重金属污染物定量计算结果:定量方程计算出重金属超出地壳原始基线数为As(n=8)，Sn (n=7)，Pb (n=8)，Se (n=13), Hg (n=15), Sb (n=18), Ag (n=21), Tl (n=16)和Ta (n=13)。平均值计算至少60%来自于人为污染。.6.追踪了重金属污染物的传输过程:路径计算表明到达该区气团分三类：北方、西方和南方气团。证实该冰川重金属污染物主要来为北风急流携带的长距离污染物传输。.(二) 本项目流域多点气溶胶梯度研究成果:.7.流域痕量金属元素存在海拔高度效应:镧系元素随海拔高度降低而逐渐升高，而重金属则随海拔高度升高而逐渐降低。.8.搞清楚了乌鲁木齐河流域气溶胶中人类污染物种类和特征:流域7个梯度采样点共检出47种、五组共同痕量元素。气溶胶总离子荷载顺序为FK>Urumqi>TGS>SNC>BG4>UG1>WF。