地衣是由真菌和藻类或蓝细菌联合形成的具有特殊结构的共生生物体,是进行大气沉降监测的良好监测生物之一。近年来,大气污染问题的日益加剧,在京津冀地区尤其严重,已受到广泛关注。但利用地衣进行大气元素沉降的大尺度时空监测,根据元素组成特征评估大气污染程度的研究在我国甚少。本研究采集了太行山北段共32个样点的中国石黄衣(Xanthoria mandschurica)并检测了地衣体内元素含量。利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试了中国石黄衣地衣体内的35种元素(Al、Be、Bi、Cd、Ce、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ho、K、La、Lu、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Si、Sm、Tb、Th、Ti、Tm、Y和Zn),并通过多元统计方法、三元相图分析、富集系数(EF)和污染载荷系数(PLI)等参数的计算,分析元素来源的相似性和差异性,并与国内外相关研究进行比较,结合GIS技术,对各样点的污染程度进行分析和作图。结果表明:1)中国石黄衣可以很好的反映本研究区大气元素沉降的空间格局,适用于大尺度空间监测。2)大气污染在研究区域内普遍存在,污染程度自平原/盆地向山地减少,自蒙古高原向山地减少。3)根据污染程度,可以将污染严重区分为三个部分:a)阳泉-石家庄段,表现为K、P和S的相对富集,其影响来源主要为人类活动和交通运输;b)五台山东部区域,其中北京和保定地区为污染严重区,表现为污染元素(Bi、Cd、Cu、Pb、Sb和Zn)的富集,其来源主要为华北平原的人类活动;c)五台山西部和忻定盆地,表现为土壤源元素(Al、Be、Fe、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、Rb、Si、Th和Ti)和镧系元素的富集,其来源为盆地地区大量的工农业活动,特别是朔州和大同地区的工业活动与蒙古高原的扬尘。