城市街谷大气污染物分布研究进展

城市街谷是现代城市最重要的空间形式与特征之一,是城市中使用频率最高、汽车尾气污染最严重、日常人口密度最大的公共空间类型之一。城市街谷不合理的空间配置和结构会造成城市通风自净能力降低,大气污染物浓度增高。本文综述了城市街谷形态、行道树配置、机动车车流量和气象因素等对街谷大气污染物分布的影响,以及数值模拟、风洞试验和实地监测等用于街谷大气污染物分布及扩散研究的相关方法。建议未来以实地监测数据为基础,综合考虑多种因素对街谷大气污染物分布的研究,提出适宜城市大气污染物扩散的城市街谷构建模式,从城市规划和格局优化的角度为城市大气污染物的减控提出科学支撑和优化方案。     

行道树冠形对街谷内流场及PM10浓度场的影响

城市道路绿化通常被作为应对机动车污染物排放和改善空气质量的主要措施。但近年来研究表明,城市街谷中行道树的种植易导致内部空气流动受阻并引发污染物堆积。为进一步揭示行道树冠形特征对街谷颗粒污染物分布的影响,采用城市微气候数值模拟软件ENVI-met,模拟分析了平行、斜交、垂直3种来流风向下4种典型行道树冠形对街谷内流场及PM₁₀浓度分布的影响。结果表明,无论在何种来流风向下,4种行道树树冠对街谷空气流动均存在阻塞效应;树木冠层的叶面积密度分布是影响阻塞效应的重要因素,通常在叶面积密度最大的冠层高度风速降幅最为显著;行道树冠形在不同来流风向下对两侧行人高度PM₁₀扩散的影响存在一定差异,其中平行、斜交风向下对PM₁₀积聚程度的强弱顺序为:圆锥形树冠>球形树冠>卵形树冠>倒卵形树冠,而垂直风向下为:倒卵形树冠>球形树冠>卵形树冠>圆锥形树冠;未来在街谷行道树种植管理过程中,应当结合街谷来流风向选择适宜的行道树或对行道树树冠进行修剪整形,从而降低街谷两侧行人的污染暴露风险。研究结果可为行道树种植...     

空气污染与神经退行性疾病

随着现代社会工业的发展,空气污染日益严重,空气污染对人体的损害也越来越大。空气污染中的有害物质,能通过各种途径引起各系统的疾病,甚至会影响儿童的身体和智力发育。研究发现,长期暴露或急性暴露在某些空气污染物中可以直接损伤中枢神经系统,或污染物引起呼吸系统和免疫系统等产生有害因子,通过外周循环到达大脑,导致大脑的神经炎症、神经毒性、氧化应激等反应,最终产生神经退行性病变,如阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）、帕金森病（Parkinson’s disease,PD）等。     

化学性大气污染的植物修复与绿化树种选择(综述)

简要介绍化学性大气污染的植物修复过程与机理,阐述植物对空气污染物抗性研究的主要方法和抗性指标,以及修复大气污染绿化树种的选择依据。     

微生物法在空气污染控制中的应用（Ⅰ）

近年来微生物法在空气污染治理中取得了许多成果．本文简要论述了微生物法对煤炭脱硫、除臭（Ｈ２Ｓ）和降解挥发性有机空气污染物（ＶＯＣＳ）的原理、工艺和应用现状与发展,为有关方面提供参考。     

JAMA:减轻空气污染可显著减少儿童支气管炎症状

正儿童支气管炎的症状是很重要的公共和临床健康问题,对社会产生了极大的疾病负担。而空气污染物是导致支气管炎发生的重要危险因素。本研究旨在确定南加利福尼亚环境空气质量的改善是否与儿童支气管炎症状的减少有关。采用纵向研究设计,共纳入了来自1993-2001年、1996-2004年以及2003-2012年的3个研究队列的4602名儿童(年龄5-18岁),涉及了南加利福尼亚的8个社区。使用多层次逻辑模型评估空气污染程度的变化与支气管炎症状之间的关联。     

街尘与城市降雨径流污染的关系综述

街尘是引起城市面源污染分布最为广泛、最重要的污染物载体,街尘及其负载的污染物与降雨冲刷相关过程的全面认识,对有效控制城市地表径流污染有着重要的意义.针对全球快速城市化背景下街尘及其降雨冲刷污染的研究现状,阐明了街尘及其降雨冲刷污染的不足与难点,并对未来研究方向的突破性给予展望.     

基于RANS的城市广场空气质量评价及健康场所指引

空气中污染物及病菌的浓度直接影响人类健康。在污染源不变的情况下,有效通风决定了空气质量的优劣。因此,建立有效通风的定量判定指标,并利用此指标对特定区域空气质量进行实时评价,引导居民选择健康的室外活动场所成为迫切需要解决的问题。本研究采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法建立了基于计算流体力学(CFD)技术的城市空气污染模拟系统,研究了风速、污染物浓度和污染物扩散效率之间的关系。在此基础上,借助实时气象数据,对城市广场空间不同时段进行了风场模拟及空气质量评价。结果表明: 行人高度(1.5 m)空气中污染物有效扩散的临界风速值为1.0 m·s^-1,此指标可作为某一具体区域空气质量评价标准。参照此判定指标,链接实时天气系统,通过模拟得到的行人高度风速分布,可实时、可视化地显示该场所空气质量优劣分布,实现公平、效率、合理地利用城市空间资源,为人们选择健康的室外活动场地提供指引,为公众疾病预防和健康促进提供技术和手段。     

微生物法在空气污染控制中的应用（Ⅱ）

根据近年来采用微生物法处理空气污染物的研究新进展,介绍了各种微生物法处理空气污染物的装置、原理、应用状况及新的研究方向,对今后的开发、研究提出了建议。     

空气颗粒物与肠道微生物群及肠道炎症相关性研究进展

颗粒物(particulate matter,PM)是空气污染物中的主要成分,可以通过多种途径进入肠道。研究证实颗粒物进入肠道能够增加肠上皮的通透性,降低肠道免疫屏障功能,也可被代谢为有毒产物进一步引起肠道损伤。颗粒物还能够改变肠道微生物群的组成,目前认为微生物群和机体多个系统的功能密切相关。颗粒物引发的肠道炎症反应影响全身多系统的健康。本文综述了近年来关于空气颗粒物造成的肠道微生物群改变、肠道损伤及其引起的肠道免疫应答反应的研究进展,阐明空气颗粒物进入肠道可能对人体健康产生的影响,为治理空气污染进而改善人群健康提供理论依据。     

改善颗粒物污染的道路绿地植被屏障研究进展

减少道路环境的颗粒物污染对通勤者的健康至关重要。道路绿地在交通排放和邻近区域之间形成屏障,但这种植被屏障是否可以有效消减局部颗粒物污染仍然需要深入研究和探讨。结合现有研究成果,阐述了植被对颗粒物污染的影响途径;分析了街道峡谷和开放道路两种典型城市道路环境中,植被组成及群落结构设计的关键特征对颗粒物分布和扩散的影响;总结了有利于消减颗粒物浓度的植被单株性状和叶片微形态;探讨了影响颗粒物浓度的其他因子的耦合作用;针对不同道路环境提出了有效的植被屏障设计建议,并指出了植被群落设计和叶片微形态方面的研究趋势,以期优化道路植被规划,改善路域空气质量。     

街道峡谷绿化带设置对空气流场及污染分布的影响模拟研究

合理设置道路绿化带能够改变街道空气流场进而改善空气质量。利用风洞试验结合数值模型的方法测试了树冠形状和绿化带位置对街道峡谷的风场影响。在数值模型中,采用针对植物模型不同高度赋予不同叶面积密度(leaf area density,LAD)值的新方法近似模拟不同树冠形状的植物,通过输入污染源数据,得到风场及污染物浓度数据结果;与风洞试验结果进行对比,验证了其有效性;进而,利用数值模型分析了不同绿化带设置下街道峡谷内行人的污染暴露特征,结果表明绿化带位置及树冠形状影响街道峡谷中的涡流结构,形成复杂的细小湍流,从而影响街道峡谷中的风环境和污染物分布。阔叶树冠和位于街道峡谷中央的绿化带位置有利于降低行人污染暴露风险。未来研究中,通过增加风洞试验布点、考虑热力作用及气象因子的影响,或许可以提供更加详细的改善街道峡谷微环境的绿化带布局,为城市大气环境管理和绿地系统建设提供科学依据。     

北京城区行道树国槐叶面尘分布及重金属污染特征

叶面尘分布范围广、累积时间长,能够较好地指示近地面大气颗粒物污染特征和累积状况。为揭示城市道路交通的大气颗粒物污染特征,研究了北京城区不同类型道路两侧行道树国槐(Sophora japonica)的叶面滞尘量,分析了叶面尘主要重金属的浓度和污染特征,采用相关分析和主成分分析法探讨了颗粒物重金属的主要来源。结果表明:国槐叶面滞尘量在快速路、主干路、次干路、支路上的比值为100∶84∶75∶75,受车流量影响较大。行道树国槐的平均叶面滞尘量为0.68 g/m2,庭院树国槐(远离交通)叶面滞尘量是0.51 g/m2,两者差异显著。行道树叶面尘重金属元素Cu、Zn、Pb在叶面尘中的浓度达到土壤背景值的6倍,空间分布较均匀,主要来自交通排放,庭院树叶面尘重金属污染也受到交通排放的重要影响。     

Dynamics of plant responses to combinations of air pollutants

The focus of this review is on how plants respond to combinations of multiple air pollutants. Global pollution trends, plant physiological responses and ecological perspectives in natural and agricultural systems are all discussed. In particular, we highlight the importance of studying sequential or simultaneous exposure of plants to pollutants, rather than exposure to individual pollutants in isolation, and explore how these responses may interfere with the way plants interact with their biotic community. Air pollutants can alter the normal physiology and metabolic functioning of plants. Here we describe how the phenotypic and molecular changes in response to multiple pollutants can differ compared to those elicited by single pollutants, and how different responses have been observed between plants in the field and in controlled laboratory conditions and between trees and crop plants. From an ecological perspective, we discuss how air pollution can result in greater susceptibility to biotic stressors and in direct or indirect effects on interactions with organisms that occupy higher trophic levels. Finally, we provide an overview of the potential uses of plants to mitigate air pollution, exploring the feasibility for pollution removal via the processes of bio‐accumulation and phytoremediation. We conclude by proposing some new directions for future research in the field.     

植物对大气污染的反应与城市绿化

大气污染是人类面临的最严峻问题之一,根据植物对大气污染的反应方式来选择城市绿化树种是减轻排放后大气污染物的一种重要补充工具,过去我国在植物对不同大气污染物反应特性方面的研究主要局限于：根据不同浓度的大气污染物对植物进行的熏气试验和现场观察植物叶片的宏观受害症状来粗略判断植物对不同污染物的抗性等级。因无统一的指标评价植物抗性能力,不同的方法得出同一植物对同种污染物抗性等级不同的矛盾结论：本文全面分析了近期国内外有关植物对大气污染物抗性特征方面的最新研究进展,建议利用植物在混合大气污染物作用下的宏观和微观,形态和解剖,生态和生理等方面的综合反应特性,科学地划分植物对大气污染物的抗性等级,结合植物的吸污能力,提出筛选绿化植物的合理化建议。     

植物对大气污染的反应与城市绿化

大气污染是人类面临的最严峻问题之一,根据植物对大气污染的反应方式来选择城市绿化树种是减轻排放后大气污染物的一种重要补充工具。过去我国在植物对不同大气污染物反应特性方面的研究主要局限于：根据不同浓度的大气污染物对植物进行的熏气试验和现场观察植物叶片的宏观受害症状来粗略判断植物对不同污染物的抗性等级。因无统一的指标评价植物抗性能力,不同的方法得出同一植物对同种污染物抗性等级不同的矛盾结论。本文全面分析了近期国内外有关植物对大气污染物抗性特征方面的最新研究进展,建议利用植物在混合大气污染物作用下的宏观和微观、形态和解剖、生态和生理等方面的综合反应特性,科学地划分植物对大气污染物的抗性等级,结合植物的吸污能力,提出筛选绿化植物的合理化建议。     

我国典型城市空气质量演变及其调控——以深圳市2000-2017年为例

目前国内外许多城市面临严重的空气污染问题,严重制约城市发展、影响人体健康。同时,部分城市（如深圳）空气质量已经达到并保持在良好的水平。探究这些城市空气质量演变过程及其调控,可为我国大量仍面临严重空气污染问题的城市提供参考和借鉴。以深圳市为案例,利用环境质量公报数据和统计年鉴数据,通过分析多个社会经济因子与典型污染物的相关关系,探究其空气质量演变特征与调控经验。结果表明,深圳市各类型空气污染物与城市社会经济发展均符合EKC模型假说,但不同污染物所处阶段不同。颗粒物、SO₂和NO₂均处于下降阶段,而O₃目前处于高水平平稳阶段。总结深圳市空气质量改善历程及调控措施,发现主要有两大方面：宏观上严格把控;微观上精准治理。宏观上,重点放在产业结构和能源结构的快速调整上,对于空气质量的改善起到了非常明显的作用。而在微观精细化的管理上,对于空气污染的治理政策要具有持续性、精准性和及时性。当下,针对首要的O₃污染问题,深圳市应重点关注城市人为排放VOCs和植物释放VOCs对O₃生成的影响,以及城市热环境对O₃浓度的影响。     

城市绿化对空气质量的影响研究——以中国27个省会城市为例

城市间绿化程度与空气污染比较及相关差异分析是提出城市环境管理措施的重要前提。选择全国27个主要省会城市,基于网络街景照片测定绿色指数差异,对比空气主要质量指标[空气质量指数(AQI)、细颗粒物(PM_2.5)、可吸入颗粒物(PM₁₀)、二氧化硫(SO_2)、二氧化氮(NO_2)、臭氧(O_3)、一氧化碳(CO)]的基础上,探讨了二者相关关系,旨在为提升环境质量、改善绿化水平提供基础数据。结果表明:(1)济南市和重庆市的绿色指数最高,分别达到是11.70%和11.55%,呼和浩特市和拉萨市城市绿色指数最低,在4%～5%。(2)海口市的空气质量最好,AQI为39.66,郑州市和济南市的空气质量最差,AQI年均值分别为117.34和113.93。但是不同空气指标城市排序间差异较大,比如PM_2.5、PM₁₀、NO_2以及SO_2年平均最低的城市都是海口,拉萨市年平均CO含量最低(0.55 mg·m^-3),哈尔滨市年平均O_3含量最低(77.08μg·m^-3)。(3)相关关系分析发现,增加城市的绿色程度,伴随着空气质量的改善,如沈阳、南宁、合肥等城市;但对于某些城市,则存在明显的正相关,如兰州、昆明、贵阳等城市,这意味着城市越绿伴随着空气污染的加重。尽管大量研究已经表明,城市绿色植被能够起到滞尘降低污染的作用,目前我国主要城市的空气污染程度,仅依靠城市绿化改善已经远远不够,甚至某一些城市绿色植被存在阻碍空气流通的作用。上述研究结果为科学规划城市绿化、提升空气质量提供基础数据支撑。     

东北主要绿化树种对大气中砷吸收能力的研究

采用原子荧光光度法测定了30种东北主要绿化树种对大气中砷的吸收量.结果表明:这些树种均对砷具有一定的吸收能力,并且不同绿化树种的吸砷量有明显的差异,对砷吸收量高的树种有杏、榆树、垂枝榆和黄菠萝,可以作为砷污染较严重地区的绿化树种.另外在污染源和污染程度相似的地区,不同树种吸砷量也有很大的差异.