地衣是由真菌和光合生物(藻类或蓝细菌)组成一类互惠共生体,其特殊的形态和生理结构被认为是良好的环境监测生物,利用地衣体内富集元素的特征进行局域大气元素沉降评估对我国大气污染防治具有重要的参考意义。山西省作为我国产煤大省,盆地人口众多,大气污染严重,但其大气元素沉降格局尚不清楚。本研究在山西省太岳山区共31个样点中采集了一种叶状地衣-丽石黄衣(Xanthoria elegans),归类为真菌界(Fungi)、子囊菌门(Ascomycota)、茶渍纲(Lecanoromycetes)、黄枝衣目(Teloschistales)、黄枝衣科(Teloschistaceae)、石黄衣属(Xanthoria)。将地衣清理、研磨处理后,利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)对地衣体内45种元素(Al、As、Ba、Be、Bi、Cd、Ce、Cr、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ge、Ho、K、La、Lu、Mn、Mo、Na、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Pr、Rb、S、Sb、Sc、Si、Sm、Sr、Tb、Th、Ti、Tm、U、V、Y、Yb和Zn)进行了含量测定。利用聚类分析、因子分析、相关性分析、单因素方差分析、富集系数、污染载荷系数、克里金作图等方法分析元素的组成特征及空间分布格局。结果表明:(1)34种元素(Al、Ba、Be、Ce、Cr、Cs、Dy、Er、Eu、Fe、Gd、Ge、Ho、La、Lu、Mn、Na、Nb、Nd、Ni、Pr、Rb、Sc、Si、Sm、Sr、Tb、Th、Ti、Tm、U、V、Y、Yb)来自于地壳源,主要由太原-晋中-孝义-介休盆地、临汾盆地、长治盆地以及晋城-焦作盆地产生;(2)8种元素(As、Bi、Cd、Cu、Mo、Pb、Sb、Zn)是与盆地人类活动有关的污染源元素,其中临汾盆地、长治盆地以及晋城-焦作盆地的污染源元素释放严重;(3)3种元素(K、P和S)一方面和人类活动有关,另一方面作为地衣的生理活性元素被地衣主动吸收,其分布呈现出与污染源元素和地壳源元素大致相反的空间格局,但其在近盆地区和远盆地区间的含量差异并不显著,这是两种效应交互影响的结果。通过以上结果,我们得出结论:(1)丽石黄衣可用来反映研究区域的大气污染元素种类及空间分布格局,适用于大气元素沉降的大空间尺度监测;(2)盆地人类活动释放和本地局域释放源是大气质量下降的主要原因。临汾盆地、长治盆地以及晋城-焦作盆地人类活动释放的污染物严重,太原-晋中-孝义-介休盆地周边还受到来自内蒙古以及陕西和山西外源沙尘的影响。(3)在研究区域,大气污染呈现由盆地向山区转移的趋势。因此,对盆地污染源若不加以控制,盆地工业区的大气污染物势必将危及整个太岳山区。