叶片碳同位素对城市大气污染的指示作用

沿南京市市中心-郊区-城市森林的梯度,观测了近地层大气CO2(pN-S(CO2))、SO2(pN-S(SO2))、NO2(pN-S(NO2))浓度,以及公路两侧悬铃木(Platanus acerifolia)叶片重金属Pb、Cr含量、稳定碳同位素13C和放射性碳同位素14C的变化规律,探讨叶片13C和14C对城市大气污染的指示作用。结果表明,沿市中心-郊区-城市森林梯度,pN-S(CO2)、pN-S(SO2)和pN-S(NO2)均呈现下降的趋势,与观测点距市中心距离间均存在极显著的负相关关系;与城市森林相比,市中心pN-S(CO2)、pN-S(SO2)和pN-S(NO2)分别高7.3%、88%和210%。沿市中心-郊区-城市森林梯度,叶片δ13C和14C含量有升高的趋势,其中,δ13范围为-27.9‰—-31.4‰,14C pMC范围为95.8%—101.2%,即叶片C有9.3%—14.4%来源于化石燃料;叶片14C含量与距市中心距离间存在极显著的线性相关。叶片1δ3C与污染参数pN-S(CO2)、pN-S(SO2)、pN-S(NO2)、Pb、Cr间均表现为负相关,其中与pN-S(CO2)、Pb间的相关性达到显著水平;而叶片14C含量与pN-S(CO2)、pN-S(SO2)、pN-S(NO2)、Pb和Cr间均表现出显著的负相关。表明,叶片14C含量可用于指示城市大气污染状况,且与叶片δ13C相比更为稳定。