城市污染环境中适生树种滞尘能力研究

本文介绍了太原市近十年颗粒物污染状况，对长期生长在严重空气污染环境中的绿化植净化大气颗粒物污染的能力进行了调查测试，就不同树种叶片滞尘量和单株树木滞尘能力作了分析研究。     

北京城区公园及其邻近道路国槐叶面尘分布与重金属污染特征

叶面尘可以反映一段时间、一定区域内空气颗粒物的污染状况.为了探究城市公园环境和道路环境的空气颗粒物污染差异,同时采集了北京市12座公园及邻近道路的国槐(Sophora japonica)叶面尘,对比分析其滞尘量、粒径分布、重金属含量的差异,并探讨了重金属的可能来源,结果表明:行道树国槐滞尘量显著高于公园国槐(p =0.041),但后者富集了更多粒径范围在2～ 20 μm之间的颗粒物.叶面尘中的重金属污染程度表现为Cu ＞Pb ＞Zn ＞Cr＞ Ni＞ Mn,其中,Cu、Pb和Zn达到中度污染水平,公园国槐叶面尘重金属元素的含量一般高于行道树国槐.公园国槐叶面尘重金属主要来源于交通排放,其次来自土壤母质,小部分来自工业排放和化石燃料燃烧排放等;行道树国槐叶面尘重金属最重要的来源是交通排放,其次是非特定源(工业排放、化石燃料燃烧排放、地面灰尘的二次扬尘及土壤母质等).本文的研究结果表明,严格控制交通排放是缓解北京城市灰尘污染的重要途径.     

不同植物滞尘能力的初步研究

以麦冬、广玉兰、白玉兰、紫藤、窄叶十大功劳．杜鹃等为例，对校园内常见植物的滞尘能力与树种，叶面积．叶表面光滑程度．叶的结构与疏密度等的关系进行了初步研究。结果表明，灌木层植被的滞尘效果最明显，乔本植物离地0．6～2．6m之间的叶片滞尘效果最好．草本有吸附力的表面积与其高度有关。建议在颗粒物污染严重地区，应选择滞尘效果佳的绿化。科学配置草本、灌木．乔木的比例。形成立体绿化．做到每隔一周左右实施人工降雨或彻底冲淋树叶。而对草地修剪过勤。不利于其滞尘性能发挥。     

北京市常见树种叶片吸滞颗粒物能力时间动态研究

目前,以显微镜观察叶片微观结构已被证明是研究叶片吸滞颗粒物机理的有效方法.本文利用颗粒物再悬浮法和原子力显微镜,观察了北京市主要园林树种吸滞颗粒物的能力和叶片的表面特征,并探讨了不同树种吸滞颗粒物能力随时间变化的规律及叶片微观结构对滞尘能力的影响.结果表明:1针叶树种吸滞总悬浮颗粒物(TSP)能力大于阔叶树种,排序为:油松((27.13±0.44)μg·cm~(-2))白皮松((10.74±0.23)μg·cm~(-2))五角枫((8.24±0.18)μg·cm~(-2))柳树((7.71±0.18)μg·cm~(-2))银杏((6.43±0.17)μg·cm~(-2))杨树((6.17±0.19)μg·cm~(-2)),不同时间段树种滞尘能力不一致;2观测期间,针叶树种吸滞TSP和粗颗粒物(PM10)能力随月份呈U型趋势,在8、9和10月最低,随后又逐渐上升,而阔叶树种吸滞颗粒物能力则呈倒U型趋势,在7、8月最高,但不同树种吸滞细颗粒物(PM2.5)能力随时间变化均无明显规律性;3通过对叶片表面原子力显微镜(AFM)结构观测发现,叶片表面粗糙度越大,其吸滞颗粒物能力越强.     

兰州市大气颗粒物生物磁学监测研究

对兰州城区主要交通区、公园和生活区25种阔叶树种和6种针叶树种植物叶片进行环境磁学测试,采用洗脱-抽滤法对叶面滞尘量进行分析,以探讨不同功能区植物叶面滞尘对城市污染的磁学响应。结果显示,植物叶片滞尘能力存在明显的种间差异;0.5 m、1.5 m、2.5 m阔叶树种和1.5 m针叶树种植物叶片平均滞尘量分别在3.07 g/m~2、1.70 g/m~2、1.22 g/m~2和18.88 kg/m~3,叶表颗粒物磁性特征SIRM_(dust)分别为199.56×10~(-6)A、107.08×10~(-6)A、70.66×10~(-6)A和133.88×10~(-2)A/m。滞尘量和磁性参数结果表明,植物叶片表面滞尘量和磁性矿物含量均随距离地面高度的增加而减小,其值在交通区明显高于公园和生活区,且二者之间呈现出明显的相关性;叶片内部颗粒物质贡献了叶片磁性特征的18%~44%;SIRMdust可作为有效指示植物叶表颗粒物污染程度的磁学参数。     

上海典型植物叶表滞尘离子组成及差异分析

城市植被对大气颗粒物的滞纳是削减城市大气污染的重要途径。该研究使用单颗粒飞行时间质谱仪(SPAMS)在2016年7月-2017年4月期间对上海市2个典型污染区(吴泾工业区、松江交通枢纽)的大气颗粒物、自然降尘和4种典型绿化植物(香樟Cinnamomum camphora、二球悬铃木Platanus acerifolia、龙柏Sabina chinensis、水杉Metasequoia glyptostroboidesd)叶片表面滞尘的离子组成进行了一年四季共39 d的测定,结果表明:(1)上海典型污染区大气颗粒物、自然降尘和典型绿化树种叶片上滞留的颗粒物的主要离子成分依次为CN~-、NO_3~-、NO_2~-、SO_4~-、Cl~-等,不同类别的离子占比存在显著差异;(2)4树种均对主要来源于扬尘的Fe~+有着明显的吸附特征,但香樟与水杉叶片表面滞尘与同期自然降尘中的离子组成较为接近,表明2树种叶表滞尘过程受所在地区大气环境影响较大;而龙柏和悬铃木叶片滞尘的离子组成与同期降尘成分存在明显差异,在滞尘过程中表现出对特定离子的专属吸附特性。最后提出针对不同空气污染区选配更高效滞尘树种的建议,为提高城市植被的生态系统服务功能提供技术支撑。     

京西门头沟区自然植被滞尘能力及效益研究

利用2006年夏季实地测量的植物叶片滞尘数值,得出常绿乔木、落叶阔叶乔木、灌木以及草地4种不同植物类型的平均滞尘能力,再将其与用遥感方法估算出的叶面积指数以及植被统计数据相结合,评估了门头沟区自然植被总体的滞尘能力、滞尘量与滞尘效益.结果表明: 自然植被具有明显的滞尘功能,门头沟区自然植被的年滞尘量为39.47×104 t,由此带来的滞尘效益价值为67.10×106元;灌木林和落叶阔叶林2种植被类型,是研究区自然植被滞尘能力和年滞尘量的主要组成部分;常绿乔木的滞尘时间长于其他任何植物种类,其年滞尘量与滞尘能力所占比例有所增加.      

四川盆地裸土起尘中颗粒物及重金属的赋存特性

为探索四川盆地裸土起尘中颗粒物及重金属的赋存特性,构建了"阳离子型污染物土壤表层运移行为研究系统",在系统模拟风速条件下进行裸土起尘试验,分析了起尘中各级粒径颗粒物的质量浓度、地面尘的沉降量随纵向的分布特征,并重点分析了起尘中颗粒物的尺寸效应与重金属含量、矿物组成的变化关系。结果表明:四川盆地裸土起尘初期1~5h内,颗粒物的浓度较高,污染较为严重;距起尘源1~2m区域内降尘质量最多,占地面尘总量的30%左右;铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)3种重金属元素在不同粒径颗粒物中的浓度水平具有明显的差异,在试验粒径范围内随着颗粒物粒径的减小,3种重金属元素的含量增加,呈现负相关关系;各级粒径颗粒物中矿物组成基本相同,主要由伊利石、石英、钠长石、绿泥石、方解石5种矿物组成,但颗粒物的粒径越细,黏土矿物(伊利石+绿泥石)的含量越多,对重金属离子的吸附能力越强。     

植物叶表尘及重金属对城市大气颗粒物污染的指示与评估

城市大气颗粒物污染问题日渐突出,目前主要依靠大气站点的直接观测数据反映污染的即时状况,而植物叶表尘及重金属的监测为评价大气颗粒物阶段性污染状况提供了新的途径.本研究通过分析北京交通带和公园共7个样点的臭椿(Ailanthus altissima)、槐(Sophora japonica)、北京杨(Populus beijingensis)、榆树(Ulmus pumila)、紫叶李(Prunus cerasifera f.atropurpurea)等5种常见绿化树种的叶表尘及重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn含量,并计算尘金属综合累积指数(MAI),进而与邻近站点大气颗粒物观测数据对比并进行统计分析,尝试量化评价植物所处环境的大气颗粒物及尘重金属综合污染状况.结果表明:采用榆树叶表尘可量化评价大气可吸入颗粒物PM10的月均质量浓度,相对误差为1.2%~10.6%;臭椿叶表尘可量化评价大气细颗粒物PM2.5的月均质量浓度和月均空气质量指数(AQI),相对误差分别为0.18%~3.7%和0.26%~5.7%.MAI值可指示大气尘重金属综合污染状况,本研究中京承高速和朝阳公园大气尘重金属综合污染较重,其次为念坛公园、望京公园和玉蜓桥,最轻为岳各庄桥和麋鹿苑.     

不同粒径地表街尘中重金属在径流冲刷中的迁移转化

在我国快速城市化进程中,街尘及其径流冲刷引起的重金属污染日显突出.通过对北京市城乡道路街尘及其人工降雨模拟径流冲刷过程中不同粒径街尘中重金属的分析,探讨街尘与径流冲刷过程中的粒径效应及不同重金属赋存形态的动态变化规律.结果表明,同一粒径颗粒物从"静态"街尘到"动态"径流中的颗粒物,重金属浓度呈下降趋势.街尘中重金属在径流冲刷过程中,存在溶解与解析现象,颗粒物粒径越小,减少比率越大,5种重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)的减少比率分别为24.3%、56.8%、34.3%、22.8%、27.3%.街尘中的弱酸可提取态比例要略大于径流颗粒物中弱酸可提取态比例,部分以水溶态进入水体中.在径流冲刷过程中,水相溶解态重金属变化不大,水相颗粒态重金属含量随降雨时间径流过程迅速降低.固相颗粒物的重金属浓度随降雨时间总体上呈下降趋势.粒径越小,冲刷率越大,最大为62.1%,最小为4.6%.地表街尘在径流冲刷过程中,小粒径颗粒物具有较强的迁移能力,较容易进入水体造成污染.     

我国大气颗粒物来源及特征分析

我国大气颗粒物来源复杂,呈现大气复合型污染特征,对主要污染源进行识别和定量,是制定城市空气质量改善措施的基础。本研究总结了2000年以来我国近30个城市大气可吸入颗粒物PM10源解析研究,结果表明我国大气颗粒物PM10主要来自六类源:扬尘(土壤尘、道路尘、建筑尘);燃煤;工业排放;机动车排放;生物质燃烧;SO2、NOx、VOCs氧化产生的二次颗粒物。研究还表明,不同地区不同季节大气颗粒物主要来源和相对贡献存在差异。近年来随着大气颗粒物控制措施的实施,城市PM10污染状况已明显改善,大气细颗粒物PM2.5越来越受关注,在制定空气质量达标方案时,各类燃烧源和二次颗粒物的重要性将进一步上升。     

北京9个树种叶片滞尘量及叶面微形态解释

不同树种叶片对PM(颗粒物)的滞留能力存在较大差别,并与其表面特性密切相关. 在北京市选择空气相对清洁的植物园和污染严重的国贸桥2个地点,测定了9个常见绿化树种——白蜡、大叶黄杨、垂柳、国槐、毛白杨、玉兰、紫叶李、元宝枫和银杏的单位叶面积滞尘量及其粒径组成,并观测了各树种叶面微形态结构. 结果表明,国贸桥和北京植物园9个树种PM、PM>10、PM_2.5~10和PM_2.5平均滞留量之比分别为1.64、1.60、1.89和2.50,该比值随PM粒径减小呈增大的趋势. 环境污染会改变树木叶片表面结构与性质,从而改变其滞尘能力. 叶面沟槽深且间距大、润湿性好、气孔密度(>189 N/mm2)(以单位面积气孔数计)较大有利于滞尘;气孔密度(>217 N/mm2)更大的叶片有利于滞留PM_2.5~10. 此外,叶面绒毛数量直接影响PM_2.5滞留量,在不同污染程度下均表现为有绒毛树叶的PM_2.5滞留能力更强.      

城市道路下垫面粗糙度对街尘累积分布与污染特征的影响

道路下垫面是街尘累积-冲刷这一城市地表径流发生核心过程的重要场所,研究道路下垫面粗糙度对街尘及其负载污染物的持留分布与污染特征将对估算地表径流负荷及控制策略提供重要科学依据.本文以典型沥青和混凝土路面的街尘为研究对象,采样配对法试验设计并结合分形理论,对比分析粗糙度对街尘单位面积含量、颗粒物粒径组成、负载的氮磷及重金属污染的影响.结果表明,相比沥青路面,粗糙度较小的水泥路面所持留的颗粒物单位面积含量较少,颗粒物粒径较细,分选性较好.氮、磷含量与2种下垫面的粗糙度并无显著的相关关系,主要受环境因素影响较大,各粒径的氮、磷含量负荷比与其质量比一致,细粒径颗粒物对氮、磷的吸附作用并不明显.而重金属污染则受2种下垫面的粗糙度影响较大,水泥路面重金属含量高于沥青路面,且细粒径颗粒物的重金属污染负荷比较大,高于其质量比2.4%~24.1%.不同下垫面街尘样品各粒径段颗粒物微观形态相似.破损路面对街尘累积过程的单位面积含量及粒径组成有着较大的影响,可能对街尘累积冲刷过程及污染物富集存在不同程度的影响.     

南京市可吸入颗粒物(PM10)来源及防治对策

通过分析南京市可吸入颗粒物(PM10)来源分布特征,以及源贡献值和分担率的时空分布特征,提出南京市大气颗粒物污染防治对策;加强防治扬尘污染,巩固煤烟尘的治理成果,机动车尾气尘污染防治,提高环境监测能力和加强科学研究等措施.     

大气颗粒物酸缓冲能力来源解析技术与应用

建立了大气颗粒物酸缓冲能力的表征方法,测定了天津市区不同源类的酸缓冲能力;建立了基于二重源解析技术(NCMB)的TSP酸缓冲能力来源识别技术,阐述了其技术原理,并在天津城区加以应用.结果表明,大气中颗粒物浓度和降雨量是影响天津城区降雨pH值的关键因素;颗粒物的酸缓冲能力主要来源于城市扬尘、建筑水泥尘和土壤风沙尘等开放源.开放源污染是现阶段决定天津城区酸雨发展的关键因素之一.     

北京常见绿化树种叶表面形态与PM_(2.5)吸滞能力关系

文章以北京大兴南海子公园常见绿化树种为研究对象,应用气溶胶再发生器对植物叶片在自然状态和饱和状态下PM_(2.5)吸滞量进行定量分析,分析叶表面微形态特征。结果表明:不同树种自然状态下单位面积PM_(2.5)吸滞量存在显著差异,整体表现为针叶树种显著高于阔叶、灌木树种,其中桧柏、油松PM_(2.5)吸滞量较大,银杏、杨树吸滞量较小;饱和状态下,PM_(2.5)吸滞量显著增加,但其吸滞能力排序与自然状态下基本保持一致。叶表面存在气孔、细密沟状组织等,有利于叶片吸滞PM_(2.5)等细颗粒物;叶表面光滑,无明显起伏,存在较宽沟壑,不利于叶片吸滞细颗粒物。为合理选择滞尘能力强的绿化树种提供理论依据,从而提高城市绿化植被的环保效益。     

南京市可吸入颗粒物（PM10）来源及防治对策

通过分析南京市可吸入颗粒物（PM10）来源分布特征,以及源贡献值和分担率的时空分布特征,提出南京市大气颗粒物污染防治对策;加强防治扬尘污染,巩固煤烟尘的治理成果,机动车尾气尘污染防治,提高环境监测能力和加强科学研究等措施。     

城市扬尘污染主要成因与精准治尘思路

扬尘是城市环境空气颗粒物的重要贡献源.为进一步提升扬尘污染防治水平,梳理总结了城市扬尘排放与贡献特征,剖析了城市扬尘污染的主要成因,明确主要起尘情景和关键控制指标,并针对性提出主要防治措施建议,以进一步完善"精准治尘"的思路.各扬尘源类中,道路扬尘和施工扬尘是对城市环境空气颗粒物贡献的主要源类,其中通常以道路更为突出....     

昭通市周边扬尘重金属污染特征及健康风险

为研究昭通市主城区扬尘中重金属的污染特征及健康风险,2019年5月在昭通市昭阳区采集了道路尘和周边土壤尘样品,使用颗粒物再悬浮系统将尘样悬浮并采集PM2.5(空气动力学当量直径≤2.5 μm的颗粒物),并利用ICP-MS和ICP-OES检测了 PM2.5中 Ca、Al、Fe、Mg、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu...     

碳质大气颗粒物的扫描质子微探针分析

碳质颗粒物是大气颗粒物的重要组成部分,对全球气候变化、环境质量、人类健康等有重要影响.本研究使用扫描质子微探针对上海两个典型环境监测点的大气颗粒物及7类污染排放源的单颗粒进行了分析.利用微束非卢瑟福弹性背散射谱micro-EBS(non-Rutherford elastic backscattering,EBS)分析了单颗粒中的C含量,发现燃煤烟尘、燃油烟尘、汽车尾气、柴油公交车尾气等污染源中碳质颗粒物占优,而水泥尘、钢铁工业尘、土壤尘中无机颗粒物占优;中心城区的碳质颗粒物占优,而工业区的无机颗粒物占优,单颗粒物的元素分布可以反映颗粒物发生大气化学反应的重要信息,利用微束质子激发X射线荧谱micro-PIXE(particle induced X-ray emission,PIXE)分析得到了大气颗粒物的S、Ca、Fe等元素分布,发现含Ca的碳质颗粒在大气中发生了硫化反应.