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Arid
DOI10.27577/d.cnki.gqhyy.2021.000002
柴达木盆地南部大气降尘中可溶盐时空分布特征及物源探讨
耿鋆
出版年2021
学位类型硕士
学位授予单位中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所)
中文摘要位于干旱和半干旱地区的湖泊,在气候变化和人为干扰作用下大片干涸湖床暴露出来成为重要的粉尘源区,其释放的含盐粉尘引发了一系列生态环境和健康问题,引起了广泛的关注。柴达木盆地位于青藏高原北部,盆内气候干旱,盐湖、盐渍化和盐漠化表土极为发育,是青藏高原沙(盐)尘暴频发的主要地区之一。同时柴达木盆地沙尘气溶胶中可溶盐含量较高,这些高含盐粉尘一方面会造成盆地表土盐渍化范围进一步扩大;另一方面由于这些粉尘具有较细的粒径,很容易悬浮在大气边界层之上,同时粉尘中的吸湿粒子(钠、钾、钙和镁的氯化物和硫酸盐等)可以作为云凝结核或冰核,通过影响云滴和冰的形成间接影响本地气候;并且这些细粒粉尘在进行远距离输送的过程中,还可能会影响到青藏高原乃至全球的气候及生态环境变化,但却很少有人关注和研究。因此,有必要了解柴达木盆地南部大气降尘中可溶盐的时空分布特征及主要来源。本研究首先对柴达木盆地表土中可溶盐空间分布特征和柴达木盆地南部大气降尘中的可溶盐组分(盐类矿物和水溶性离子)及时空分布特征进行分析,然后将研究区表土和大气降尘中的水溶性离子特征进行对比分析,并结合格尔木市、都兰县后向轨迹分布特征,对盆地大气降尘中水溶性离子来源开展进一步讨论,得到以下结论:(1)柴达木盆地表土中的可溶性矿物主要包括石盐、石膏以及少量的无水芒硝,并且表土中水溶性离子(包括Na~+、Cl~-、Ca~(2+)、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、K~+、NO_3~-、Li~+、B~(3+)(B_2O_3)、Sr~(2+)等)的平均含量为9.7564(Wt%);柴达木盆地含盐高值区集中分布在盐湖区附近,并向四周逐渐减小,同时柴达木盆地不同类型表土的含盐情况依次为:干盐滩>雅丹>盐化草原>戈壁滩>沙漠;最后结合各种类型表土的抗风蚀能力,初步得到干盐滩、雅丹分布区,是释放含盐粉尘的主要物源区;(2)柴达木盆地南部大气降尘中的可溶性矿物主要包括石盐和石膏;主要的水溶性离子(包括Na~+、Cl~-、Ca~(2+)、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、K~+、NO_3~-、Li~+、B~(3+)(B_2O_3)、Sr~(2+)等)含量介于2.27(Wt%)～20.92(Wt%)之间,其中,Na~+、Cl~-、Ca~(2+)、SO_4~(2-)这四种离子占全部水溶性离子的含量介于74%～95%之间,并且主要以石盐和石膏的形式存在。大气降尘中的可溶盐在空间分布上主要表现为:在河西八连和巴隆乡采样点收集的降尘中含量较高,在诺木洪降尘中含量达到最低值;(3)通过对比研究区表土和降尘中的水溶性离子含量得到,柴达木盆地南部降尘中的水溶性离子主要来源于自然表土,Mg~(2+)、K~+、Li~+、B~(3+)(B_2O_3)这些离子在个别采样点明显富集,除了受到附近高含盐表土的影响外,盐湖区也会对其产生一定的贡献;而NO_3~-主要受到人为污染源的影响;(4)柴达木盆地主要受偏西气流的影响,并且大部分气流主要经过盆地中东部的盐湖区和盆地南缘昆仑山北麓,结合各种类型表土的可蚀性水平、气象条件和地形地貌等因素,综合分析认为,分布在盆地内的沙漠和盐化草原释放的粉尘仅对局部范围造成影响,并且沙漠对粉尘中可溶盐的贡献相对微弱,而盆地中东部广泛分布的雅丹、盐滩释放的粉尘,不仅含盐量高而且影响范围广泛;(5)此外,本研究还对研究区盐尘沉积通量、钾盐沉积通量进行了粗略的评估,得到每年大气降尘至少向察尔汗盐湖区贡献可溶盐约为28108多吨、钾703多吨。因此,初步认为大气降尘可作为盐湖成盐物质的补给源之一,具有明显的资源与环境效应。
中文关键词柴达木盆地 ; 大气降尘 ; 可溶盐 ; 物源 ; 资源—环境影响
语种中文
国家中国
中图法分类号X16;P467
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373385
作者单位中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所)
推荐引用方式
GB/T 7714		 耿鋆. 柴达木盆地南部大气降尘中可溶盐时空分布特征及物源探讨[D]. 中国科学院大学(中国科学院青海盐湖研究所),2021.
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