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太湖面临日益严重的富营养化问题,人们对太湖水体氮磷营养盐的研究比较多,但对大气营养物质的输入研究方面仍鲜有报道。本文首次通过定期采集太湖梅梁湾地区上空气溶胶、雨水和气体样品,并进行分析,获得主要结果如下:
1)测定气溶胶中各种形态磷——可溶性无机磷、不可溶性无机磷、有机磷、难溶性磷——浓度,探讨大气磷输入对梅梁湾水质的磷的贡献。结果表明,梅梁湾上空平均颗粒态磷浓度为0.044~0.300μg/m3,其中无机磷的平均含量占大气气溶胶态总磷浓度的52%以上,这部分磷是易被藻类利用的营养源。研究表明太湖梅梁湾地区有稍强的燃煤型污染源,因此,应该对该地区的大气磷污染有足够重视,才能有利于控制湖体水质的恶化。估算了大气总磷输入量为0.76kgha-1year-1,发现大气磷的沉降相对于磷的其它方式的输入湖体的量还是比较小,但对湖体水质的存在潜在影响。
2)测定气溶胶中9种重金属(Cd,Pb,Cr,Ni,Cu,Mn,Ca,Zn,Fe)的浓度,所获重金属干沉降量比1988年报道数据低,可能是由于现在的工厂比以前注重废气处理。但与其它地区相比较太湖地区气溶胶中重金属浓度仍偏高。利用因子分析对重金属的来源进行判别,初步推断梅梁湾大气气溶胶中的重金属主要受燃煤废气排放的影响,同时也受汽车尾气、工业排放和陆地土壤尘的影响。研究还观察到大气气溶胶的质量浓度与天气的关系密切,阴天有风的天气其浓度大,雨天的天气其浓度小,表明风有利于气溶胶粒子的产生与扩散,而大气的湿度大则有利于气溶胶粒子的清除。
3)测定了雨水样品中的阴阳离子含量(Na+,NH4+,K+,Ca2+,Mg2+,F-,Cl-,NO3-,PO43-,SO42-),结果表明,阴离子含量的顺序为SO42>NO3->Cl-;阳离子含量的顺序为Ca2+>NH4+>Na+>K+>Mg2+。应用因子分析初步推断F-、NO3-、SO42-、NH4+、K+、Mg2+主要来源于燃料的燃烧,特别是燃煤发电厂废气排放所致,以及汽车尾气和化肥的使用。Cl-、Na+、Mg2+可能是受海洋粒子的影响;Ca2+受土壤扬尘的影响。
4)通过测定用扩散管采集的气态HNO3和氨气浓度,观察到气态硝酸所占的比重明显地低于氨气的贡献。估算了气态氮输入量,虽然梅梁湾与无锡城这两个采样点的气态氮的输入通量差别比较大,它们占太湖总氮径流输入量的百分比分别为2.7%和13.9%,仍表明气态氮的输入对太湖的影响还是比较重要的。