城市街道空气质量与道路绿化型式的关系

通过对街区中茂密行道树对空气污染物扩散的利弊进行理论分析的基础上，以CO为自然示踪气体，对西安市几个典型街道中的气态污染物浓度分布做了实测。实测结果指出，道路车流量的大小是行道树树冠的净化功能和对污染物扩散的阻碍作用所占权重的主要影响因素，行道树对污染物扩散的阻碍作用主要受控于树木郁闭度而非绿量，指出城市道路绿化不应盲目追求绿量的提高，并据此提出在街道绿化中应根据车流量的大小采取不同绿化方案的建议。     

园林植被对交通排放PM_(2.5)浓度影响研究

已有研究发现汽车尾气和道路扬尘已成为城市大气PM_(2.5)的重要来源之一,植被拦截被认为是去除大气颗粒物的有效手段之一。为了解道路两侧园林植被对道路交通排放的PM_(2.5)浓度扩散的影响,选择园林植被生长最茂盛且雨水较少的9月,在北京北五环路旁的奥林匹克森林公园内沿平行五环路和垂直五环路进行了布点采样,并结合ADMS扩散模型进行研究。北五环是北京最繁忙的交通主干道之一,白天(7:00—18:00)每小时单方向机动车流量达5 000辆以上。研究结果表明,晴天、雨后晴天、污染天公园内大气PM_(2.5)质量浓度分别为(84.3±23.6)、(62.1±12.7)、(246.1±60.5)μg?m~(-3)。垂直五环路和平行五环路的各监测点PM_(2.5)质量浓度无显著差异,但在局地为弱南风条件下,PM_(2.5)质量浓度自南向北有略微降低的趋势。由道路汽车排放的PM_(2.5)随着与公路之间距离的增加而呈指数型下降。ADMS模拟表明晴天和污染天由道路汽车排放的PM_(2.5)对公园内环境大气PM_(2.5)质量浓度的直接贡献不超过2%;但雨后晴天道路交通排放的PM_(2.5)贡献较大,可达25%。园林植被对降低交通排放PM_(2.5)浓度的作用并不显著,其主要作用是对PM_(2.5)进行空间隔离,然后利用大气扩散稀释作用降低由交通排放的PM_(2.5)在环境大气中的质量浓度。     

春运期间北京市PM_(2.5)污染特征

为研究春运期间北京市PM2.5和气态污染物的污染特征,根据35个空气监测子站周边环境类型的不同将北京市划分为城区、郊区、对照区和交通密集区.结合春运期间的人为活动,比较分析各类污染物在各区域的日均浓度变化特征;将PM2.5日均浓度与SO2、NO2、CO、O3日均浓度及北京市的日均温度、相对湿度、风级进行相关性分析.结果显示,春运期间北京市PM2.5污染最严重,超过《环境空气质量标准》二级标准的天数占45%;PM2.5日均浓度变化趋势与春运客流量变化具有较好的一致性;各区域PM2.5、SO2、NO2和CO的日均浓度均符合交通密集区城区郊区对照区的分布,而O3的情况为对照区郊区城区交通密集区;各区域PM2.5浓度分别与该区域SO2、NO2、CO浓度呈正相关,与O3浓度呈负相关;各区域PM2.5浓度与温度未见相关性,与相对湿度呈正相关,与风级呈负相关.本文的研究结果表明,交通运输、烟花燃放和气象因子对春运期间PM2.5的污染特征影响较大.     

道路灰尘中重金属的污染特征及其与道路等级的关系——以北京和郑州为例

为了探究交通活动对道路灰尘重金属(Ni、Cu、Zn、Mn、Co、Cr、As、Ag、Cd、Pb)空间分布及人体健康风险的影响,本研究分别采集北京市和郑州市主干道、次干道、支路、交通枢纽和公园道路的灰尘样品共64个,进而运用地积累指数法对其进行污染评价,并运用美国EPA健康风险评估模型进行人体暴露评估和健康风险评价.结果表明,北京市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为ZnMnCrNiPbCuAsCoAgCd,郑州市道路灰尘中重金属浓度的高低顺序依次为ZnMnAsCrPbNiCuCoCdAg.北京市道路灰尘中Ag、Cd污染水平较高,而郑州市道路灰尘中Ag、Cd、As浓度明显高于河南省土壤元素背景值.总体而言,郑州市支路灰尘中重金属的浓度最高,次干道其次,主干道浓度最低;而北京市不同规格道路灰尘中重金属的浓度并无明显规律,这与城市发展水平和交通密度的空间分布有直接关系.进一步对比交通枢纽与公园道路灰尘样品发现,道路灰尘中重金属元素可以分为两类,一类受交通活动影响较大,包括Ni、Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 6种元素,其在交通枢纽与公园道路灰尘样品中污染水平存在显著差异.另一类受交通影响较小,包括Mn、Co、Ag、As 4种元素,其在交通枢纽和公园道路灰尘中的浓度相差不大.     

北京市城区主要交通干线的噪声测量与分析

通过对北京市城区二环路、三环路和长安街等交通主干道的昼间交通噪声监测分析 ,发现各干道交通负荷重 ,且噪声普遍超标。城市各部分发展的不平衡导致车流量、车型、路况的差异 ,也使得交通噪声在空间上差异明显。当车流量较大时 ,道路两侧交通噪声在时间上基本呈正态分布。     

街区污染物扩散的数值研究

对街区峡谷内交通污染扩散规律的研究是城市空气质量预测的主要内容之一。应用现代流体力学数值模拟方法进行大量算例的计算和分析,研究了城市街区峡谷污染物二维扩散的规律。包括比较各种条件下污染物的扩散浓度,考察来流风速、街区特征比例和日照等因素对扩散的影响,通过研究流场及湍流强度分析其扩散的动力学原因,为改进工程预测模式提供依据。     

福州市CO时空分布特征与影响因素

国家环境保护部2012年修订的"环境空气质量标准"将CO列入环境空气污染物基本项目,因预报业务迫切要求构建福建省重点城市福州CO的预报概念模型。利用2011─2013年福州市6个环境空气国控点CO小时质量浓度观测资料,结合NO2、O3等污染物浓度、气象常规观测资料以及通过聚类分析法将天气进行环流分型,分析CO的时空分布规律,与其它污染物浓度的相关性以及天气形势、气象要素等对CO质量浓度变化的影响。结果表明,福州CO年平均质量浓度的高值出现在工业源较多、交通源密集的监测点;市区浓度高于郊区和高山站点,24 h平均质量浓度没有出现过超标现象。冬季平均质量浓度最高,其次是春季、秋季,夏季最低是冬季的0.68倍;峰值出现在1月和4月,冬半年CO质量浓度整体高于夏半年。日分布高峰出现在7:00─10:00和17:00─20:00,低谷出现在13:00─16:00,白天浓度值波动大,夜间稳定处于低值区。CO与NO2质量浓度呈现显著的正相关性,秋季最高相关系数0.658;与O3质量浓度呈现反相关性(夏季除外)。CO质量浓度出现相对高值的天气型依次是锋前暖区高压后部切变、高空槽地面倒槽;出现相对低值的天气型依次是副热带高压台风(热带辐合带)外围台风(热带辐合带)副热带高压边缘高压脊高压底部。大气扩散条件的好坏、光化学作用是否明显以及风速的大小是决定CO质量浓度高低的主要因素,与降水量关系不大。     

城市路面降雨径流污染特征及源解析的研究进展

城市路面径流是城市地表径流的重要组成部分,因其污染强度大、对地表水体的影响严重而被予以格外的关注。通过对国内外关于路面径流水质的研究进行总结发现：我国城市道路径流中COD、TP、TN和Pb的平均质量浓度分别为239.59、0.46、6.29和0.14 mg·L-1,超过了国家地表水环境质量Ⅴ类标准,TSS的质量浓度高达552.86 mg·L-1。因此,COD、TP、TN、Pb和TSS是我国路面径流的主要污染物。高速路径流污染物Pb、Cu和Zn的浓度明显高于普通道路,而普通道路径流污染物中COD和TSS要高于高速路。与其他国家相比,我国城市道路雨水径流污染物浓度偏高。多数研究表明：污染物的质量浓度与降雨量呈负相关关系,路面坡度增加了车辆与路面的摩擦力和燃料的消耗,进而导致路面径流污染物的浓度较高,路面清扫或许对污染物的浓度有不利的影响,主要由于道路清扫将路面中部分大颗粒破碎,释放出了细小的颗粒物（粒径〈43μm）并且不能将其清除的缘故。但是,降雨强度、干期、降雨历时和车流量对径流水质的影响存在一定的争议。通过对现有的研究总结发现：车流量≥30000的路面径流中COD、TSS、Pb和Cu的浓度是车流量〈30000的路面径流中的2.5、4.3、1.4和5.1倍;路面径流中的重金属主要来源于车辆的交通损耗,有机污染物来源于车辆的交通活动和路面材质,营养污染物来源于大气干湿沉降。今后应从以下几方面开展研究：将多环芳烃、大肠杆菌等水质指标列入研究计划;深入分析影响降雨径流水质的因素及各影响因子间的交互作用;运用同位素溯源技术识别道路径流污染物来源。     

基于PLS1的哈尔滨市PM2.5与空气污染物相关性分析

以往对PM2.5的研究多集中在气象因子或单一空气污染物对PM2.5质量浓度变化的影响,未考虑多种空气污染物对PM2.5质量浓度的协同作用。通过哈尔滨市环保局发布的2014年1月份（共31 d）市区内主要空气污染物SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5的质量浓度数据,运用相关性分析、PLS1和通径分析方法,研究哈尔滨市区内主要空气污染物对PM2.5质量浓度变化的直接影响、通过其他空气污染物的间接影响及污染物之间的协同作用。结果表明,SO2、NO2、PM10、CO 与 PM2.5质量浓度显著性相关,O3与 PM2.5质量浓度相关性不显著,SO2、NO2、PM10、CO 之间存在严重的复相关性。依据相关性分析结果,建立了SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度的PSL1模型,模型的拟合优度r2为0.852,模型拟合良好。对所建立的模型进行通径分析,结果显示,SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的直接作用分别为0.005、-0.142、-0.140、1.191,CO对PM2.5质量浓度变化的直接影响作用最大。SO2、NO2、PM10通过CO对PM2.5质量浓度变化的间接作用分别为0.706、1.011、1.118均大于它们对PM2.5质量浓度变化的直接作用。SO2、NO2、PM10、CO对PM2.5质量浓度变化的总决定系数为85.9%。CO是主要空气污染物中影响PM2.5质量浓度变化的主要因素,降低冬季煤炭供暖期CO的排放量,有利于提高空气环境质量,降低对人体的健康危害。     

行道树对武夷山公路边茶园重金属污染的防护效果

比较了武夷山路边茶园无行道树(A区)和有行道树(B区)的2个区域土壤和茶叶中Pb、Zn、Cd、Cu、Cr、和Mn含量随距路基距离变化的趋势。结果显示:行道树的截留对于重金属的相关性和主成分分析结果有重要影响。6种重金属中Pb、Cu、和Zn主要受交通环境影响,Mn和Cr受土壤母质和交通环境的影响,Cd受肥料与交通环境的影响。A区茶叶中重金属分布最能反映交通相关源重金属的扩散结果,Pb和Zn的最大含量值出现在距路基50~80 m区域。不论何种来源的重金属,单行杉树都能使距路基1~150 m区域的茶园内茶叶重金属平均含量降低22%~37%,也能使Pb和Zn的最大含量值区域从距路基50~80 m减小到1~10 m。这可能与行道树直接影响重金属的扩散和通过影响碳酸盐污染物扩散而间接影响路边土壤pH值的双重作用有关。在靠近公路的茶树种植区建立适当的绿篱有助于减少茶树中交通源重金属的污染,提高茶叶质量。     

行道树对城市道路交通环境的响应研究

以南方常见的8种城市行道树作为研究对象,并以各自在远离城市道路交通环境生长的树种作为对照,对行道树及其对照样品叶片和树皮的重金属铅和镉、电导率、pH值、叶片伤斑率及叶片表皮结构气孔数等进行测定,以探讨不同树种对交通环境的响应.结果表明,与对照树种比较,行道树叶片和树皮能累积城市道路交通环境中的重金属铅和镉,其电导率和叶片的伤斑率增加,pH值下降.叶片气孔数的变化随树种不同有所差别,如阴香〔Cinnamomumbur-manii(Nees)〕等的叶片气孔数比对照少,而细叶榕(FicusmicrocarpaL.)等比对照多.根据行道树的生长状况及净化重金属的能力,8种供试植物中,白兰(MicheliaalbaDC.)和垂叶榕(FicusbenjaminaL.)最适合选作行道树,而阴香因其在交通环境中生长不良,净化效益差,不宜选作交通密集区的行道树种.图3表3参17     

Magneto-biomonitoring of intra-urban spatial variations of particulate matter using tree leaves

Preliminary mineral magnetic results from a pilot project investigating the suitability of roadside tree leaves as depositories of vehicular pollution are presented. Tree leaf surfaces (Lime: Tilia europaea; Sycamore: Acer pseudoplatanus) at four roadside and one woodland location in Wolverhampton, UK, have been monitored (July 2003 to November 2003). Mineral magnetic technologies have revealed spatial variations of particulate pollution concentration throughout the conurbation and data analysis indicates that magnetic concentration parameters are suitable proxies for fine particulate pollution, which are particularly hazardous to health. Site-specific traffic management and associated vehicle behaviour appear to be chiefly responsible for the magnetic concentration differences between sites. Magneto-biomonitoring in this way allows the high-resolution spatial mapping of particulate matter (PM) pollution, which may also benefit epidemiology in better assessing exposure to vehicular-derived particulates. Given the speed, measurement sensitivity and non-destructive nature of the technique, it is proposed that this low-cost approach offers some advantages over centralised monitoring stations to monitor urban roadside particulate pollution.     

Study on the concentration distribution in a trapezoidal open-channel flow with a side discharge

The number and distribution of pollutant concentration in a trapezoidal open channel flow with a side discharge is calculated and effects of the bank gradient are investigated in this paper. A sigma-coordinate water quality numerical model is used to simulate the process of both water and pollutant transportation in the trapezoidal channel open flow. The diffusion coefficient used in the prediction is determined by two methods including constant coefficient and the depth-averaged k-epsilon turbulence closure model. The change of the concentration with the bank gradient is acquired based on the simulation of cases with different bank gradients. An analytical formula is derived by using the mirror image method and related diffusion theories, ignoring the discharge momentum and the influence of the opposite bank. The formula can predict the number and distribution of pollutant concentration with some acceptable errors. The results demonstrate that the bank gradient has great influence on the concentration distribution which will decrease with the increase of the bank gradient approximately following a hyperbolic law.     

应用GIS模拟城市大气污染物浓度分布

从点源大气污染扩散模型出发,借助GIS的栅格与数据库运算功能,结合自已设计的推算流程,对兰州市大气污染物SO2的空间分布情况进行了模拟。经检验,该方法能够较准确的反映出兰州大气污染物的空间分布特征,较应用实测值进行插值的方法简便,具有较好的应用前景。     

城镇绿地对空气质量的影响--以中山市小榄镇为例

对中山市小榄镇公园、街道、居住区等不同地区的空气质量进行了测定．结果表明：公园、苗圃、金菊花园、镇府大院和小榄中学等绿化好、总绿量大的地带，CO2浓度[Ψ(CO2)／10^-6]和含菌量(n／m^-3)明显较低，负离子浓度明显较高；街道、新永路民居、商场、工厂、车站和果菜批发市场等绿化差、总绿量小的地带，Ψ(CO2)／10^-6和含菌量明显偏高，负离子浓度明显偏低．街道上空的Ψ(CO2)与车流量之间有极显著相关关系Ψ(CO2)与人流量之间相关关系不显著．     

园林绿化树种香樟叶片的含硫量动态分析

植物对一定浓度范围内的大气污染物,具有一定程度的抵抗及吸收净化作用。为了解南京市主要园林绿化树种香樟（Cinnamomum camphora）叶片吸收净化SO2的能力,选择在5个不同污染靶区,以3个不同胸径级的香樟叶片为研究对象,采用硫酸钡比浊法测定了不同季节香樟叶片的含硫量。结果表明：香樟叶片对SO2具有一定的吸收净化能力,其叶片含硫量平均为0.2160%,且其含量随分布区、生长季节及个体胸径不同差异显著;并与异域大气中SO2污染指数成一定的正相关;与个体胸径大小成显著负相关;季节间呈现出＂先降后升再降＂的动态趋势,于春秋季较高,而夏冬季较低。     

Two-phase SPH modelling of advective diffusion processes

This paper deals with a two-dimensional numerical model based on the smoothed particle hydrodynamics (SPH) technique for the evaluation of the concentration field of pollutants in water. A SPH model is formulated to solve the fickian diffusion equation applied to pollutants with the same density as the water. A lagrangian SPH formalism of the advective diffusion equation is also developed for pollutant-water, taking into account the effects of molecular diffusion and natural advection induced by differences between the fluid densities. These equations are coupled with the fluid mechanics equations. Attention is paid to the numerical aspects involved in the solution procedure and to the optimization of the model parameters. Environmental engineering problems concerning diffusion and natural advection phenomena occur in the presence of a pollutant in still water. Numerical tests referring to a strip and a bubble of contaminant in a water tank with different initial concentration laws have been carried out. The results obtained by the proposed SPH models are compared with other available SPH formulations, showing an overall better agreement with standard analytical solutions in terms of spatial evolution of the concentration values. Capabilities and limits of the proposed SPH models to simulate advective diffusion phenomena for a wide range of density ratios are discussed.     

Limestone surfaces in built-up environment as indicators of atmospheric pollution

The concentration of sulphate on limestone surfaces of the external walls of churches in Malta is shown to be related to their position and distance from a power station, the main local point source of sulphur dioxide pollution. Limestone powder collected from these surfaces was examined for the presence of particles which, under low-power optical microscopy, appear as shiny black amorphous bodies which were interpreted as soot particles; the abundance of these bodies was expressed as a black particle count (BPC). The degree of sulphation and BPC were shown to be correlated with each other and both appeared to be strongly dependent on the prevailing wind. The BPC contour map indicated an important contribution to the parameter from vehicular traffic. It is suggested that the degree of sulphation and BPC of limestone surfaces from the built environment should function as environmental indicators of the relative air quality with respect to SO₂ and soot pollution. This data is possibly more accurately representative of the relative long-term air-quality status of different areas of habitation than that deduced from single or episodic measurements of atmospheric pollutant levels.     

自然条件下植物叶片CO2同化率昼夜变化的生理生态特性

本文利用二氧化碳分析仪及开放式叶室，分别于旱、温季节在野外观测１３种乔木树种的叶片ＣＯ２同化速率的全天变化，分析各种植物白天净光合速率曲线类型的特点和夜间呼吸与气温的回归关系．结果：７月份植物白天光合时间相对较长，中午，植物光合曲线的午休现象表现不一，曲线特征取决于种的生物特性及环境因子．在气温较高的范围内（２５～３０℃）夜间阔叶树种的呼吸与气温呈负相关，但在１月份却不明显，针叶树种的夜间呼吸无论在高温、潮湿的７月份还是低温、干旱的１月份都不与温度呈现线性关系．