城市绿化植物阻滞颗粒物的淋洗输出过程研究

发布时间：2020-11-21 10:32

　　 近年来,由于颗粒物(尤其是PM2.5)对全球的人类健康和生态安全产生极大的危害,城市颗粒物污染已经引起人们的广泛关注。绿化植物不仅具有美化环境、改善气候作用,而且还具有明显消减颗粒物的作用,因此植物能够作为一种有效而环保的措施用于控制大气颗粒物污染。本研究通过文献综合分析、穿透水采样以及室内处理分析,研究城市绿化植物阻滞颗粒物的变化规律及影响因素,探讨降水因子对植物颗粒物输出强度及输出过程的影响。结果表明:(1)植物叶面平均周颗粒物量通常为1.71±0.05 g.m2·wk-1,穿透水中TSP输出量均值为18.25±0.74 kg·hm-2,两者均季节性明显(p0.001)。前者冬季最高,其值为3.35±0.41 g·m-2.wk-1,比夏季高了 50.2%。后者夏季TSP以及PM10-1oo输出量明显比春冬两季高,PM3-10输出量比春季高,PM0.4-3输出量比冬季高。(2)降水对植物颗粒物的冲刷效果受粒径和降雨条件的影响,粒径越大的颗粒物越容易被冲刷掉,PM0.4-3、PM3-10和PM10-100的冲刷率分别为15.4%,21.2%和39.1%。随着降雨强度和降水量增大,颗粒物冲刷率增大,暴雨条件下TSP冲刷率可达51.4%。(3)植物的颗粒物沉降量明显受颗粒物积累时间影响,在晴朗无风的天气条件下,大气颗粒物在叶面干沉降达到动态平衡状态的周期约为10d。当CDD≤14时,树冠穿透水颗粒物的输出量与持续干燥日数(CDD)成开口向下的抛物线形关系(r2=0.489),颗粒物输出量达到最大值时,前期持续干燥日数7-11d,说明充足的持续降水能够将大部分树冠表面干沉降颗粒物量淋洗下来。(4)植物的颗粒物输出量受降雨历时和累积降雨量影响。历时越长,降雨量越大,树冠穿透水颗粒物浓度越低,颗粒物输出量越大。一般PM0.4-3和PM3-10浓度在10min时达到滞缓阶段,此时颗粒物浓度分别比1min时降低了 73.6%和62.0%。但是暴雨能够缩短其初始滞缓时间至5min,并提高降水对颗粒物的冲刷效率。本研究阐释了绿化植物阻滞颗粒物的动态变化规律及影响机制,为今后研究颗粒物在叶面的阻滞和输出动态过程及机制提供理论支撑,为筛选高效净化颗粒物的树种等方面提供科学依据。
【学位单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：X173;X513
【部分图文】：

图３－２?２０１５年海淀区主要气象因子月变化??Ｆｉｇ．３－２?Ｍｏｎｔｈｌｙ?ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ?ｉｎ?ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ?ｆａｃｔｏｒｓ?ｉｎ?Ｈａｉｄｉａｎ?Ｄｉｓｔｒｉｃｔ?（２０１５）??３．３．植物特征??北京林业大学校园内的绿地面积１９．０?ｈｍ２，绿地率４２．２％，主要植物分属５２科??１７８种２变种，相间分布于道路绿带、观赏草坪等斑块中。鹫峰森林公园属山前丘陵??山地带，面积８３２．０４?ｈｍ２，森林覆盖率９６．４％。园中有陆地植物丨１０科３１３属６８４种??（包括变种和变型），以乔灌和天然次生林为主，是北京绿色植物的天然储藏地。??３．４．北京市颗粒物污染状况??参考北京市环境保护局１９９４－２０１５年环境状况公报中ＴＳＰ、ＰＭ１（＾ｎＰＭ２５的年均??质量浓度数据（北京市环境状况公报，１９９４－２０１５），可知１９９４－２０１５年，北京市颗??粒物污染指标由ＴＳＰ到ＰＭＫｊｎ?ＰＭ２５逐渐过渡，颗粒物浓度总体呈现出逐渐降低的??趋势（图３－３）。除了?２００８年，北京市多年ＰＭｌ（＾ｎＰＭ２．５年平均质量浓度均未达到??环境空气质量标准ＧＢ?３０９５－２０１２中的二级标准（浓度限值分别为年均７０和??

?一?ｒｉ?ｒ＞Ｊ?ｒ－Ｊ?ｒａ?ｒ－Ｊ?ｃ－ｉ?ｒ４?ｃ－ｊ?ｒＪ?ｃｊ?ｃｊ?ｃ－ｊ?ｃ＼?ｒ－ｉ?ｃ－ｉ?ａ??图３－３北京市颗粒物（ＴＳＰ、ＰＭ１Ｑ和ＰＶｈ．

?５．１．２．不同类型树种的颗粒物沉降量差异??不同类型的植物阻滞颗粒物能力有较大差别，分析表明（图５－１），从生活型来??看，植物的叶面周颗粒物量排序为：灌木（１．９４±０．０８ｇＴｎ－Ｗ）?＞乔木（１．６０±０．０７??ｇ－ｒｒｒ２．ｗｋ－１）?＞草本（ｌ．ｌｌ±０．１４ｇ．ｎｒ２＿ｗｋ－１）和藤本（ｌ．ＧＢｉＯ．ｎｇ．ｒｔｒＬｗｋ；１），差异显??著（Ｆ＝７．３６，ｎ＝１０４６，ｐ＜０．０００１），其中灌木（ｎ＝４４０）远大于乔木、草本和藤本，??分别是其他３种类型的１．２倍（ｐ＝０．００１）、１．７倍（ｐ＝０．００２）和１．９倍（ｐ＝０．００４）；??从叶形来看，针叶植物（ｎ＝３９）的叶面周颗粒物量明显高于阔叶植物（ｎ＝９６７），分??别为?２．５０土０．３２?和?１．７０±０．０５ｇ．ｍ－２．ｗｋ＿１，高了约?３１．９％（Ｆ＝８．９６，?ｎ＝１００５，?ｐ＝０．００３）；??从叶习性来看，常绿植物（ｎ＝３６８?）的叶面周颗粒物量比落叶植物（ｎ＝６３８?）大了?２７．１?％，??其值分别为?２．１０?土?０．０９?ｇ．ｎ＾ｗｋ－１?和?１．５３?±?０．０６?ｇ’ｎ＾ｗｋ－１?（?Ｆ＝２８．９４，ｎ＝１００５，??ｐ＜０．０００１）。这与多数研究结果相似
【参考文献】

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5 李彩霞;李浩;朱国强;龚平;肖盛;;大气颗粒物与气象条件相关性研究综述[J];科技资讯;2015年14期

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7 王会霞;石辉;张雅静;段骏;王彦辉;;大叶女贞叶面结构对滞留颗粒物粒径的影响[J];安全与环境学报;2015年01期

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本文编号：2892880