大气干湿沉降是地表土壤和自然生态系统中重金属的主要来源之一。与氮、硫沉降和有机污染物相比,大气中金属的浓度相对较低,但重金属的毒性和生物累积性相对较强,高浓度的大气重金属一旦沉降进入陆地生态系统中,将威胁人类的健康和自然生态系统。峨眉山是世界自然与文化双遗产地,位于大气污染物排放强度高的成都平原下风向,气候垂直变化显著,境内天然河流众多、生物多样性丰富。在热力因素和地理条件的综合作用下,局部大气污染源较为明显。以往研究大多关注酸雨导致峨眉山冷杉大面积死亡,关于峨眉山生态系统的大气重金属沉降的信息仍然欠缺。为探究峨眉山世界遗产地大气重金属沉降特征、来源及其生态风险,团队收集了2017年7月至2020年6月雷洞坪(海拔2100米)干湿沉降样品数据,分析干湿沉降中重金属和主要离子的浓度和通量特征,识别其来源并对其生态风险进行评估。结果表明:峨眉山的大气重金属沉降特征是以湿沉降为主,干湿沉降通量最高的元素是均为Zn(17.81±1.99 μg/L)。干湿沉降通量均具有明显的季节性变化,干沉降重金属通量与湿沉降通量的季节变化呈现相反的趋势,干沉降通量多在冬季较高,而湿沉降通量多是夏季较高,降水量是影响湿沉降通量的主要因素;通过比较我们发现峨眉山大气受到了一定程度的重金属污染,需引起重视。峨眉山大气沉降中重金属来源受境内和境外的影响,富集因子分析将峨眉山的大气重金属大致分为三种来源,湿沉降中Al和Fe为轻度富集,多来自于自然源;Cr、Mn、Sr、Ba为中度富集,受到自然和人类活动的共同影响;Cu、Zn、As、Cd、Pb为高度富集,大多由人类活动产生。生态风险指数结果显示,Pb的生态风险最大,峨眉山大气污染控制中应该多注意Pb、Cd等重金属。后向轨迹分析发现,峨眉山降水气团约有70~80%来源于其东部和东北部地区。峨眉山东部的四川盆地区域大气污染物排放大气沉降重金属污染的贡献较大,来自南亚的西部气团对大气重金属的贡献相对较小。本研究结果有助于认识峨眉山地区大气重金属元素的环境行为,为评估大气重金属沉降对峨眉山生态系统的影响和世界遗产地生态环境保护决策制定提供科学基础,为世界遗产地发展建设提供更加健康完善的环境基础。
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