气溶胶中的黑碳是一种不完全燃烧形成的碳粒子。它具有改变气候特征、危害人体健康、影响大气化学反应过程和降低能见度的作用,近年来成为大气环境科学研究中的一个热点。在城市中,环境空气污染的主要问题逐渐演变成了大气中的颗粒物污染,为了降低颗粒物污染浓度,现今运用最多的是通过大气污染物控制技术等手段来减轻对大气的污染程度。除此之外,还能借助大自然的清除体系来改善空气污染,其中城市绿色植物是缓解城市大气颗粒物污染的有效方法。植物通过叶面的停滞、吸着或黏附等方式进行截滞颗粒物,能有效减少空气中颗粒物的浓度,因此,研究绿色植物截滞特性的主要影响因素,对降低城市中大气颗粒物浓度和提高空气的质量有着重要的意义。本文选取武汉中心城区十个主要公园为采样点,采集分析2015年7月至2016年6月土—尘—气系统中的黑碳含量,2017年1月至2017年11月采集乔灌草三种植物类型,共计30种植物的叶面尘,并记录采样日当天的实时气象数据。运用化学分析、质量差值法、相关性分析、单因素方差分析等方法对采集的黑碳和叶面尘样品进行测定和分析,试图了解武汉中心城区黑碳气溶胶干降尘过程中植物截滞特性的主要影响因素,从物质迁移的系统角度认识黑碳在不同环境介质的质量分布特征,进一步了解植物截滞黑碳的能力,并结合植物叶面特征、空气中颗粒物浓度、尘源距离、气象因子分析影响绿色植物的截滞特性的主要因素。本文的主要结论包括:(1)黑碳在干沉降过程中分布的时空规律,结果显示随着垂直沉降过程,黑碳含量在气—尘—土系统中层层递减,黑碳在由大气至植物叶面至地表灰尘至土壤的沉降过程中逐渐被稀释;武汉中心城区全年叶面的截滞比率均值为23%,地表灰尘的截滞比率为16%,地表土壤的截滞比率为7%,全年叶面的截滞比率最高;季节变化明显,秋春季节的截滞比率大于冬夏季节的截滞比率。气溶胶中黑碳的含量与大气中细颗粒物浓度呈高度正相关(r=0.86)。随着大气中细颗粒物浓度的升高,气溶胶中黑碳的含量也在增加。(2)乔灌草三种植物类型之间的截滞黑碳差异明显,且草本>乔木>灌木。不同的树种之间截滞黑碳量差异大,同一树种在不同采样点截滞黑碳量也有差异。从季节变化规律来看,乔灌草三种植物类型的植物在夏季的截滞黑碳量都较小,乔木植物和草本植物在秋季的截滞黑碳量最高,灌木植物则是冬季截滞黑碳量最高,秋季次之。三种植物类型中,草本植物在秋季的波动幅度最大,其次是乔木植物平均截滞黑碳量在秋季波动最大;灌木植物的平均截滞黑碳量冬季最大。从空间变化规律来看,不同地点植物的截滞黑碳量差异明显,截滞黑碳量高的地方大气中细颗粒物浓度高;而同一地点大部分绿化植物截滞黑碳的特点是春秋季较高,夏季较低。(3)叶面特征的差异影响植物截滞黑碳的能力。单因素方差分析表明,P<0.01,不同叶面特征的植物间单位叶面积黑碳截滞量差异显著。蒲公英单位叶面积截滞黑碳量最大,1.36mg/dm2,侧柏次之,为1.09mg/dm2,雪松居第三,为1.08mg/dm2。叶表皮角质层厚、革质、有纤毛的树种截滞黑碳能力强。(4)空气中细颗粒物浓度显著影响植物截滞黑碳量的大小,r=0.72。绿色植物的单位叶面积截滞黑碳量与采样当日空气中细颗粒物的浓度进行相关性分析,分析结果得出同一树种在不同采样点的截滞黑碳量与各采样点的空气质量指数成正相关。乔木植物截滞黑碳量与颗粒物浓度的相关系数为0.88,灌木植物与颗粒物浓度的相关系数为0.34,草本植物与颗粒物浓度的相关系数为0.54,空气中颗粒物浓度对植物截滞黑碳能力的影响是显著的。对比尘源距离不同的三个距离梯度上植物的截滞黑碳量,随着污染源距离的增加单位叶面积截滞黑碳量在减少。这说明了植物离污染源的距离越远,其截滞黑碳量下降的越快。(5)三种气象因子中,风速对植物截滞黑碳大小的差异有显著影响,大气气压和温度对绿色植物的截滞黑碳差异几乎没有影响。风速与截滞黑碳量间呈较强的负相关性,r=-0.61,达到中度显著水平,空气温度与截滞黑碳量间的相关系数为负值,r=-0.11,相关程度弱,基本上不相关。大气气压与截滞黑碳量间的相关系数为0.14,呈正相关,相关程度弱,基本上不相关。