南京常见绿化树种滞留PM2.5等大气颗粒物的效应研究

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:falconcarmack
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大气颗粒物一直是全球大多数城市的首要大气污染物,对人体具有很强的致癌性和危害性。城市绿化树种作为滞留大气颗粒物的主要载体,在减少颗粒物污染方面起着重要作用,能有效地改善城市空气质量。为了深入研究城市绿化树种对PM2.5等大气颗粒物的滞留效应,本文以南京市8种常见绿化树种叶面滞留的大气颗粒物为主要研究对象,通过实地定点取样分析与实验室电镜观察相结合的方法来研究南京市不同污染水平和不同季节下绿化树种叶面滞留不同粒径颗粒物的质量和数量特征以及8种常见绿化树种滞留颗粒物能力的种间差异,探究城市绿化树种对PM2.5的滞留能力与叶片表面微观结构间的关系,总结出以下主要结论:(1)南京植物叶片中的总颗粒物、PM10和PM2.5总体呈冬季>秋季>春季>夏季的季节变化特征。其中,冬季的滞尘量最高,与其他三个季节之间的差别均达到极显著水平。植物叶面滞留细颗粒物的四季水平表现为:6.22μg/cm2(春季)、3.58μg/cm2(夏季)、7.32μg/cm2(秋季)和11.23μg/cm2(冬季)。城市绿化树种叶面滞留的不同粒径颗粒物在不同功能区之间均表现出明显的差异性,总体变化规律为:工业区、商业区和交通枢纽区的含量较高,居民区、科教生活区和旅游区次之,对照点的水平最低。(2)南京市8种常见绿化树种叶片表面不同粒径的颗粒物以质量进行统计时,PM10的含量占总颗粒物质量的平均比为66.9%,对颗粒物的总质量贡献最大,粒径大于10μm的大型颗粒物占总颗粒物的质量比约为33%,滞留的PM2.5质量占总质量的18.3%,对颗粒物的总质量贡献最小;以数量进行统计时的结果表明,叶片表面的颗粒物大多数是PM10,其比例在94%以上,PM2.5在73%以上,且粒径大于10μm的颗粒物对总体数量的贡献很小,均比只占6%左右。植物叶片上表面滞留大气颗粒物的能力明显强于下表面。不同树种单位叶面积的总颗粒物、PM10和PM2.5均存在显著差异,变化范围分别为32.3583.92μg/cm2、20.9957.51μg/cm2和6.2732.77μg/cm2。其中,对PM2.5滞留能力较强的树种是雪松、油松和圆柏,中等的是悬铃木、红叶石楠和桂花,较弱的是海桐和香樟。树种滞留能力差异总体表现为:针叶树种>阔叶树种,其中在阔叶树种中:乔木树种对总颗粒物的滞尘能力强于灌木树种,但是滞留PM10和PM2.5的能力差异却并不显著。在南京市绿化建设中,选择滞尘能力相对较强的雪松、油松、圆柏和悬铃木等针叶和乔木树种,可以更好地滞留大气中的PM2.5等颗粒物,给城市带来更好的生态效益。(3)不同树种单位叶面积滞留PM2.5的含量与气孔密度、气孔大小和绒毛密度均呈正相关关系。叶片表面粗糙且具有脊状、沟状突起的树种滞留PM2.5的能力强。沟槽宽度过短或太长均不利于滞留PM2.5且对PM2.5的滞留能力随沟槽深度的增大而增强。
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