社区散生林木叶片滞留PM2.5等大气颗粒物研究

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近年来,随着经济的发展和能源消耗的增加,在中国以大气颗粒物污染为主的大气污染问题尤为突出。植物作为城市绿化的主体已被证实具备能净化大气颗粒物的能力。本研究建立了测量植物叶片吸附PM2.5大气颗粒物的方法,以北京为主实验点、重庆为副实验点,进行代表性叶片的取样,定量分析植物单位叶面积的滞尘数量特征以及生长环境、季节、降水等因素对其影响作用;运用Mastersizer2000激光粒度仪分析了不同植物叶面滞留颗粒物的粒度分布特征;利用S3400-N环境扫描电子显微镜分析植物叶面滞尘与叶表面结构的关系。以期为滞尘型社区散生绿化树种的选择提供更加科学的依据。主要研究结果如下:1北京树种叶片滞留PM2.5的能力从大到小为:油松>金银忍冬>暴马丁香>大叶黄杨>元宝枫>洋白蜡;重庆树种滞留PM2.5的规律从大到小为:小叶榕>桂树>广玉兰>海桐>黄葛树>孝顺竹>重阳木。北京树种叶片滞留PM10的能力从大到小为:油松>金银忍冬>大叶黄杨>暴马丁香>洋白蜡>元宝枫,各树种叶片滞留的PM10质量占总颗粒物比例为25.18%-36.73%。重庆树种叶片滞留PM1o的规律顺序与滞留PM2.5的相一致。北京树种滞留总颗粒物的能力规律与滞留PM10的相同。重庆树种滞留总颗粒物能力较好的树种是小叶榕、桂树和广玉兰,分别为243.8117μg/cm2、169.4157 μg/cm2、141.1328 μg/cm2;滞留能力较差的是重阳木和孝顺竹,仅为63.1896 μg/cm2和65.7453 μg/cm2;海桐和黄葛树介于中间。2无论是对总颗粒物,还是PM10和PM2.5的滞留,植物叶片在污染区的滞留能力大于清洁区,且除海桐的PM10和PM2.5外,都具有显著性差异。3植物在不同季节的滞尘特征有明显区别,综合各树种在不同季节的滞留颗粒物的优势,在进行社区绿化树种选择的时候应综合考虑当地季节性污染特征选择优势植物。4元宝枫、暴马丁香、洋白蜡滞尘能力具有很强的“可塑性”,虽然单位叶面积滞留量小,但相比于灌木金银木、大叶黄杨,其植株绿量要大很多,且景观效果好,因此也是良好的滞尘树种。5叶面尘粒径基本服从正态分布,既有单峰分布也有多峰分布,粒径主要集中在10-50μm。从平均粒径(Dav)来看,元宝枫<暴马工香<大叶黄杨<孝顺竹<洋白蜡<广玉兰<小叶榕<桂树<金银木<海桐<油松;从比表面积来看:元宝枫>暴马丁香>大叶黄杨>孝顺竹>桂树>小叶榕>洋白蜡>广玉兰>油松>金银木>海桐。6用电镜观察叶表面微观结构,发现气孔大的树种具有较强的滞尘能力,气孔密度与是否开放与滞尘能力没有明显的相关性。叶表面微观结构滞留颗粒物的能力为:分泌物>沟状组织>凹槽>褶皱>条状突起(北京树种);深沟组织>纤毛>浅沟组织>小室>叶表光滑(重庆树种)。
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