大气沉降是土壤重金属的重要来源，在部分地区甚至是主要来源。然而，我国大气沉降重金属的初始来源、时空分布及其对农产品的影响研究仍相对滞后。同时，国务院印发《大气污染防治行动计划》（大气国十条）以来，2017年华北细颗粒物浓度比2013年下降了25%，但重金属沉降的变化规律仍不清楚。
图1. 北京郊区农田观测场
在国家重点研发计划（2016YFD0800302）的资助下，中国科学院大气物理研究所研究员潘月鹏课题组以我国大气污染严重的华北为目标区域，在农田集中分布区开展长期定位观测（图1），连续采集了大气干湿沉降样品，定量解析重金属的初始来源和沉降格局，为土壤污染的源头控制和风险评价提供依据。
从各种重金属年沉降量上看，华北目前的观测结果明显低于10年前。然而，现状不容乐观。比如，近年来北京郊区农田大气铅的年沉降量（12毫克/平方米）仍显著高于欧洲（~1毫克/平方米），需要进一步减排。
从沉降量的年际变化上看（2017-2020，图2），富集在细颗粒物中的重金属（如Zn和As）呈现持续下降的趋势，体现了燃煤等人为源的控制效果；而富集在粗颗粒物中的重金属（如Cr和Ni）虽然整体上呈现下降趋势，但在某些年份还会出现异常，说明未来还要加强扬尘源的治理。
图2. 北京郊区降水量和大气重金属沉降通量年际变化
研究认为，华北大气重金属沉降的年际变化规律主要与排放源的强度有关，而降水量的多寡并非主控因素。因此，随着大气污染防治措施的深入实施，华北大气重金属沉降量将持续减少，土壤重金属污染的势头也会得到有效遏制。为保障我国耕地质量和农产品安全，未来还要继续减少扬尘、冶金和化石燃料燃烧源的重金属排放，进而从源头上减少通过大气传输和干湿沉降进入农田的份额。
相关论文：
Pan, Y.; Liu, J.; Zhang, L.; Cao, J.; Hu, J.; Tian, S.; Li, X.; Xu, W. Bulk Deposition and Source Apportionment of Atmospheric Heavy Metals and Metalloids in Agricultural Areas of Rural Beijing during 2016–2020. Atmosphere 2021, 12 (2), 283; https://doi.org/10.3390/atmos12020283
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