河北典型农田大气重金属干沉降通量及来源解析

重金属是影响农田土壤环境质量和农产品品质的主要污染物，大气沉降是农田重金属的来源之一。长期以来，由于观测资料缺乏，对于我国农业区大气重金属的沉降量和来源认识一直不清楚。本研究基于河北典型农田连续1年的外场观测，测试分析了大气气溶胶9个粒径段中25种金属元素的含量，结合干沉降阻抗模型估算了这些金属的干沉降量，并利用PMF模型对其来源进行了解析。结果表明，该区域25种金属元素在细粒子（D_P ≤ 2.1 μm，D_P为空气动力学直径，下同）、粗粒子（2.1<D_P ≤ 9 μm）和巨粒子（D_P>9 μm）中的质量浓度存在较大差异。重金属（如：Zn、Cd和Pb等）主要富集在细粒子，而地壳源的金属（如：Al、Fe和Th等）主要富集在粗粒子。大多数金属元素的浓度呈现冬春季高于夏秋季的变化特征。Cr是细粒子和粗粒子中质量浓度最高的重金属，其次为As、Zn、Pb、V和Sb。重金属中，Cr的大气干沉降量最高，达350.7 mg·m^-2·a^-1，其次是As、Sb和V，分别为153.4 mg·m^-2·a^-1、103.1 mg·m^-2·a^-1和102.3 mg·m^-2·a^-1。研究区域大气中金属元素的主要来源为道路扬尘、工业、矿尘、燃煤和机动车排放。巨粒子中的金属主要来自矿尘源（62.0%），细粒子中的金属主要来自燃煤、机动车和工业源（67.7%）。颗粒物的粒径越小，人为排放源的贡献越大，重金属的污染风险（富集因子）也越高。农田重金属污染防治需要充分考虑大气沉降的输入及来源的变化。

Dry deposition flux of atmospheric heavy metals and its source apportionment in a typical farmland of Hebei Province