衡山冻雨金属元素污染特征和来源解析

冻雨是冬春季节常见的灾害性天气，在我国主要分布在南方山区。冻雨在到达地表前以过冷水形式存在，是一种特殊的降水类型，其化学特性鲜见报道。2015年12月—2016年3月在南岳衡山气象站（海拔1265.9 m）收集了38个冻雨样品，使用电感耦合等离子体质谱分析了其中25种金属元素的浓度，并运用正定矩阵因子法受体模型解析了其来源。结果表明：冻雨中25种金属元素的浓度变化范围达7个数量级（2×10⁻⁴—4×10³ μg·L⁻¹），且大部分元素的浓度随着冻雨温度和pH的降低而增加。26%的冻雨样本受东北气团的影响，地壳元素浓度较高；而来自西南气团的冻雨样本占38%，重金属污染较重；南部气团（36%）携带的元素浓度相对较低。与国内外其他高山站点观测结果相比，衡山冻雨中金属元素的浓度水平整体上高于雨水但低于云水。通过富集因子分析发现，冻雨中Sb、Se、Cd、As、Zn和Pb等重金属明显受到人为源的影响，呈严重富集特征。源解析结果表明燃煤对冻雨化学成分的贡献最大（占31%），二次源、扬尘、工业排放和生物质燃烧的贡献分别为30%、18%、15%和6%。本研究提供了第一手的冻雨化学观测数据，研究结果不仅有助于理解冻雨的形成过程，也为其生态环境风险评估提供了科学依据。

Chemical characteristics and source apportionment of trace elements in freezing rain at Mt. Hengshan