武汉市15种阔叶乔木滞尘能力与叶表微形态特征

以武汉市15种常见的阔叶乔木为研究对象,通过3级滤膜过滤法测定了各乔木单位叶面积滞留不同粒径颗粒物(TSP、PM_(10)、PM_(10)、PM_(2.5))的质量,并通过扫描电镜观察比较了15种乔木的叶表面微形态结构,分析了微形态对植物滞尘能力的影响。结果表明:15种乔木单位叶面积的滞尘量存在显著差异(P0.05),综合滞尘能力最强的植物为二球悬铃木、桂花和石楠,除以上3者外,女贞和广玉兰分别具有较强的滞留PM_(10)和PM_(2.5)的能力;加杨滞留TSP和PM_(10)的能力最弱,玉兰滞留PM_(10)和PM_(2.5)的能力最弱。各乔木单位叶面积滞留PM_(2.5)和PM_(10)的质量分别占总粉尘量的0.7%—8.9%和3.6%—33.9%。叶表面微结构观察表明,叶表面粗糙、褶皱较多,或被有蜡质层的植物有利于粉尘颗粒物的附着。相关性分析表明,植物单位叶面积的滞尘量与叶表面沟槽的宽度呈显著相关,上下表面沟槽宽度越小,越有利于细微颗粒物(PM_(2.5))的滞留,下表面沟槽宽度增加,有利于粉尘总颗粒物(TSP)的滞留。由此可见,叶表面粗糙度、蜡质含量和沟槽宽度等微形态结构是调控绿化树种叶片滞尘能力的重要因素,在武汉以治理大气粉尘污染为目标进行城市绿化时,可考虑选择二球悬铃木、桂花和石楠等滞尘能力强的树种。     

植物叶片吸滞PM_(2.5)等大气颗粒物定量研究方法初探——以毛白杨为例

以毛白杨为例,提出一种利用激光粒度仪和天平定量评估植物叶片吸滞细颗粒物(PM2.5,直径d≤2.5μm)等大气颗粒物能力的方法——洗脱称量粒度分析法(EWPA),实现了对植物叶片吸滞大气颗粒物质量和粒径分布的直接、准确测定,可操作性强.首先,进行预试验对试验方法的稳定性进行检验;其次,通过对叶片进行清洗、离心洗液、烘干等步骤收集其吸滞的颗粒物,然后对颗粒物称量,并采用激光粒度仪测定颗粒物的粒径分布;最后,利用叶面积和林分叶面积指数数据换算得到单位面积叶片和林分的各径级颗粒物吸滞量.在北京市奥林匹克森林公园内一片毛白杨林分(27 d未经历降雨)中应用该法,测得毛白杨叶片吸滞大气颗粒物的粒径均值为17.8μm,吸滞PM2.5、可吸入颗粒物(PM10,d≤10μm)和总悬浮颗粒物(TSP,d≤100μm)的体积百分比分别为13.7%、47.2%和99.9%;叶片的PM2.5、PM10、TSP和总颗粒物吸滞量分别为8.88×10-6、30.6×10-6、64.7×10-6和64.8×10-6g·cm-2;林分的PM2.5、PM10、TSP和总颗粒物吸滞量分别为0.963、3.32、7.01和7.02 kg·hm-2.     

亚热带常绿树种对不同粒径颗粒物的滞留能力

可吸入颗粒物和细颗粒物是大部分城市的首要污染物,对人体健康和环境都有重要影响;而城市植物能吸附大气颗粒物,进而有效降低大气颗粒物浓度。为了深入探究不同树种叶表面特征与自身滞尘效益之间的关系,该研究以浙江省三种常见城市绿化树种(青冈、冬青、红花檵木)为对象,采用重量法提取各样本在3个粒径上(8~100,2.5~8,0.45~2.5μm)的单位叶面积滞尘量(μg·cm~(-2)),并结合叶面积指数估测全株滞尘量。结果表明:三种供试植物叶片对颗粒物平均单位叶面积滞留量在30.4~63.7μg·cm~(-2)之间,而平均单木滞尘量每株在1.36-9.36 g之间。红花檵木因其叶表粗糙、具有绒毛等特征,对颗粒物(0.45~100μm)有最大的吸附能力(63.74±12.0μg·cm~(-2));对于大颗粒物(8~100μm)和细颗粒物(0.45~2.5μm),三种植物叶片均对其分别具有最大(40.9%~57.5%)、最小(15.6%~20.6%)的吸附能力;对于单木滞尘量,青冈因其具有较大叶面积指数等特征,对颗粒物总吸附效果更佳(每株9.36g)。该研究结果表明城市绿化树种对减缓大气颗粒物污染起到重要作用。     

不同径级白皮松滞留空气中颗粒物的特征

城市园林植物是去除大气PM_(2.5)等颗粒物的有效途径之一,但目前的研究主要集中于以单叶为主的微观尺度上,对于绿化树种选择和环境效益评价具有重要意义的单株尺度研究不足。本文以北京市3个不同污染环境中的白皮松为研究对象,通过叶面尘收集、叶微结构电镜观察、叶面积测定等方法,研究了不同胸径下的白皮松在单叶尺度和单株尺度上的滞尘特征。结果表明:白皮松单位叶面积的滞纳PM_(2.5)、PM_(10)和TSP的最大数量分别为0.15、0.29和0.97 g·m~(-2);胸径对单位叶面积滞留PM_(2.5)等颗粒物的影响不显著(P0.05);不同胸径白皮松叶表面的气孔大小较一致,气孔分布密度相近,且沟状突起分布均匀,没有显著差异;胸径对植物单株滞留量影响较大(P0.05),3个研究点的白皮松滞纳颗粒物水平较高的胸径多集中于12.7~25.5 cm;且单株植物对于PM_(2.5)、PM_(10)和TSP的最大滞尘量分别为5.77、12.88和43.08 g。白皮松的胸径对其叶的微结构影响较小,但显著影响冠幅半径、叶面积指数,使得胸径对单叶尺度上单位叶面积滞尘量的影响不显著,而在单株尺度上具有显著影响。     

城市园林树木叶面微结构特征对大气颗粒物滞留能力的影响

园林植物叶面微结构会影响其截留大气颗粒物的能力。选取乌鲁木齐市主干道10种常见落叶阔叶树种,采用水洗滤膜法测定不同树种单位叶面积对空气总悬浮颗粒物(TSP)、大颗粒物(PM_>10)、粗颗粒物(PM_3—10)和细颗粒物(PM_1—3)的滞纳量,探究不同粒级颗粒物含量及其占总颗粒物含量的百分比;用高倍电子显微镜观察叶表面微形态特征(绒毛长度、气孔半径、凹槽宽度等),分析叶表面在微观结构下各形态特征与其不同粒级颗粒物吸附能力间的相关性。结果表明：不同树种单位叶面积颗粒物滞纳量表现出较大差异,其中榆树总颗粒物滞纳量最高(53.38±0.71)μg,是红瑞木总颗粒物滞纳量(4.90±0.64)μg的10倍;PM_>10颗粒物平均含量占TSP约80%。榆树的PM_3—10、PM_1—3滞纳量最高,达(9.14±1.08)μg和(7.75±0.05)μg,是其他树种的3—5倍。气孔数量与TSP、PM_>10颗粒物含量呈显著正相关性,相关系数...     

北京市11种园林植物滞留大气颗粒物能力研究

测定了北京市11种园林植物叶面颗粒物附着密度,利用环境扫描电镜观察比较了各测试树种叶表面微形态,测量统计了滞留颗粒物的粒径分布.结果表明,植物主要通过叶片上表面滞留大气颗粒物,上表面滞留的大气颗粒物数量约为下表面的5倍;叶片上表面滞留大气颗粒物能力由高到低的微形态结构依次是沟槽>叶脉＋小室 >小室>条状突起,并且结构越密集、深浅差别越大,越有利于滞留大气颗粒物;测试树种叶片上、下表面PM_2.5和PM₁₀平均百分含量分别为66.7％和98.3％与 43.4％和92.9％.     

植物叶片吸滞PM2.5等大气颗粒物定量研究方法初探——以毛白杨为例

以毛白杨为例,提出一种利用激光粒度仪和天平定量评估植物叶片吸滞细颗粒物(PM_2.5,直径d≤2.5 μm)等大气颗粒物能力的方法——洗脱称量粒度分析法(EWPA),实现了对植物叶片吸滞大气颗粒物质量和粒径分布的直接、准确测定,可操作性强.首先,进行预试验对试验方法的稳定性进行检验;其次,通过对叶片进行清洗、离心洗液、烘干等步骤收集其吸滞的颗粒物,然后对颗粒物称量,并采用激光粒度仪测定颗粒物的粒径分布;最后,利用叶面积和林分叶面积指数数据换算得到单位面积叶片和林分的各径级颗粒物吸滞量.在北京市奥林匹克森林公园内一片毛白杨林分(27 d未经历降雨)中应用该法,测得毛白杨叶片吸滞大气颗粒物的粒径均值为17.8 μm,吸滞PM_2.5、可吸入颗粒物(PM₁₀,d≤10 μm)和总悬浮颗粒物(TSP,d≤100 μm)的体积百分比分别为13.7%、47.2%和99.9%;叶片的PM_2.5、PM₁₀、TSP和总颗粒物吸滞量分别为8.88×10^-6、30.6×10^-6、64.7×10^-6和64.8×10^-6 g·cm^-2;林分的PM_2.5、PM₁₀、TSP和总颗粒物吸滞量分别为0.963、3.32、7.01和7.02 kg·hm^-2.     

春季典型天气下城市街头绿地内大气颗粒物浓度变化特征

以无锡市河埒口休闲广场街头绿地为对象,研究了典型天气条件(晴天、多云、雨后阴天)下绿地内4种粒径颗粒物(TSP、PM10、PM2.5和PM1)的质量浓度变化规律及其影响因素。结果表明:(1)绿地内TSP、PM10、PM2.5和PM1质量浓度日均值均为:晴天多云雨后阴天。雨后阴天的PM10、PM2.5和PM1浓度均极显著高于晴天和多云,多云天气的PM2.5和PM1浓度极显著高于晴天。多云和阴天天气下PM2.5和PM1质量浓度的增幅远高于TSP和PM10。(2)在观测时段内,晴天和多云4种粒径颗粒物的日变化曲线基本一致,上午浓度高于下午,7:00和13:00—15:00分别出现峰值和低谷;雨后阴天时,随时间推进颗粒物浓度呈递增趋势。晴天时小粒径颗粒物所占比例日变化与其浓度协同变化,多云和雨后阴天时则基本呈相悖状态。(3)3种天气条件下,街头绿地内仅晴天时PM2.5浓度达到国家二类功能区质量要求,其他均超出二级浓度限值。(4)晴天街头绿地内主要为粒径2.5~10μm的PM10污染,污染较轻;而多云和雨后阴天时TSP、PM10和PM2.5污染均较严重,TSP污染以粒径10μm的颗粒物为主,PM10以粒径2.5μm的为主,PM2.5主要为1~2.5μm范围内的颗粒物污染。(5)空气相对湿度是无锡高湿环境下影响颗粒物浓度的最主要因子。晴天,颗粒物浓度与风速、气温、光照强度呈显著负相关,与相对湿度、车流量呈显著正相关;多云天气大气颗粒物浓度与湿度呈显著正相关,与其他因素相关性均未达显著水平;雨后阴天时大气颗粒物浓度与湿度呈负相关,与其他指标相关性不显著。     

北京西山不同海拔油松林PM2.5浓度及叶片吸附量变化规律

以北京西山不同海拔梯度油松人工林为研究对象,对油松林PM_(2.5)浓度变化和叶片PM_(2.5)吸附量进行分析,并应用电子显微镜对不同海拔油松叶表面微形态特征进行观察,阐释叶片吸附PM_(2.5)差异。结果表明:随着海拔升高PM_(2.5)质量浓度逐渐降低,不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度日变化均呈典型的双峰曲线,7:00和19:00是一天的两个峰值,最小值出现在13:00—15:00左右;从不同月份看,不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度最高值出现在冬季的2月,最低值在8月;不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度全年均值为84 m((102.28±18.44)μg/m~3)110 m((94.18±18.34)μg/m~3)160 m((81.53±19.23)μg/m~3)230 m((75.39±15.71)μg/m~3);随着海拔升高单位叶面积PM_(2.5)吸附量逐渐减小,每升高50 m,单位叶面积PM_(2.5)吸附量降低23.25%,每公顷PM_(2.5)吸附量下降26.43%,不同海拔油松林每公顷PM_(2.5)吸附量全年均值为84 m((8.61±1.08)kg/hm~2)110 m((7.30±0.94)kg/hm~2)160 m((6.35±0.99)kg/hm~2)230 m((4.34±1.14)kg/hm~2);处于低海拔的油松叶表面较粗糙,气孔内部和周围聚集大量颗粒物,在叶面形态上更有利于吸附PM_(2.5),高海拔则相反。高海拔空气质量优于低海拔,低海拔的植物吸附颗粒物多于高海拔。研究结果可为城市造林和森林净化大气提供数据支持。     

大气颗粒物对健康的影响

<正>近年来研究发现,大气颗粒物严重影响人体健康,PM2.5每年造成80万人死亡,排在所有致死因素的第13位[1].大气颗粒物是悬浮于空气中颗粒的总称,按照其空气动力学粒径分为总悬浮颗粒物(TSP空气动力学直径小于100μm,下同)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和超细颗粒物(PM0.1)[2].不     

细颗粒物(PM2.5)与植被关系的研究综述

细颗粒物即PM,2.5,粒径小,沉降困难,危害严重,植被在一定程度上有助于减轻颗粒物污染.本文从阐述PM2.5的沉降机理出发,分析PM2.5与植被之间的相互作用.植被的阻滞吸收作用对大气颗粒物移除存在积极影响,而过多的空气颗粒物滞留对植物生长起到一定的负面作用,但以植被对大气颗粒物的移除为主导作用.以此为基础,从林分尺度-环境特性、单木尺度-树种特性和叶片尺度-颗粒物种类和分布特性这3个角度出发,结合外界影响因素(气象学要素、空气动力学要素、大气颗粒浓度水平、植物物候变化)、气室实验以及滞留颗粒物特征等阐述植被林冠、枝干及叶片等对移除PM2.5的影响.最后,文章指出今后的研究应当向定量化方向发展,注重不同树种移除PM2.5能力的对比分析及系统研究,并针对研究区域确定防治大气PM2.5污染的优势树种.     

模拟降雨对常绿植物叶表面滞尘的影响

通过模拟降雨实验的方法,在15 mm/h和30 mm/h降雨强度的不同历时条件下,从动态变化、滞尘阈值和建立关系3个方面量化了降雨过程对叶表面不同粒径颗粒物的影响。研究结果表明:叶表面颗粒物滞留率随降雨历时先急剧下降,后趋于稳定状态。降雨初期对叶面尘的影响最为明显,降雨强度较大时洗脱时间更短。颗粒物滞留量和滞留率的阈值均随降雨强度的增加而减小。颗粒物滞留量阈值呈现出10—100μm2.5—10μm0.2—2.5μm的规律,与未降雨前一致。侧柏各粒径颗粒物均能被降雨较有效洗脱;大叶黄杨10—100μm的颗粒物更易被降雨洗脱;油松的颗粒物滞留率阈值达30%—50%,不易被洗脱。降雨量与叶表面颗粒物滞留率有良好的拟合关系,随降雨量的增大,颗粒物滞留率呈指数减小,且减小速率在降雨量10mm内较大,大于10 mm后曲线较为平缓。     

模拟降雨对常绿植物叶表面滞留颗粒物的影响

降雨能够冲洗植物表面滞留的颗粒物并将其带入土壤中,使植物表面恢复滞尘能力。本文采用人工模拟降雨,以木犀(Osmanthus fragrans)、海桐(Pittosporum tobira)、女贞(Ligustrum lucidum)、石楠(Photinia serrulata)、荷花玉兰(Magnolia grandiflora)和白皮松(Pinus bungeana) 6种常绿植物为研究对象,选取60和90 mm·h~(-1)两个雨强,历时60 min,从不同粒径颗粒物(被孔径10μm滤膜截留的颗粒物,标记为PM_(10);通过孔径10μm滤膜而被2.5μm截留的颗粒物标记为PM_(2.5～10);通过孔径2.5μm滤膜的颗粒物标记为PM_(2.5))的洗脱率、滞留颗粒物阈值、建立拟合关系3个方面阐述了降雨和颗粒物之间的动态关系。结果表明:降雨对叶面各粒径颗粒物均有明显的洗脱作用,PM、PM_(10)、PM_(2.5～10)和PM_(2.5)的洗脱率分别为54.55%～95.07%、49.83%～96.00%、63.15%～93.63%和75.80%～91.84%;且90mm·h~(-1)雨强对PM和PM_(10)的洗脱率较60 mm·h~(-1)高(P0.05);降雨强度对PM_( 10)的洗脱率影响显著,对于PM_(2.5～10)和PM_(2.5)的影响不明显; 6种植物滞留PM和PM_(10)的阈值由大到小为白皮松女贞荷花玉兰石楠海桐木犀;降雨初期,叶表面颗粒物洗脱率随降雨历时先急剧上升,随后趋于平稳;降雨量与颗粒物洗脱率有良好的拟合关系,随着降雨量的增大,颗粒物的洗脱率呈对数升高,并且在降雨初期30 min内颗粒物洗脱率上升较快,随后上升趋势趋于平缓。     

两种常见绿化树种对大气颗粒物的滞留与再悬浮

植物叶片对大气颗粒物的作用机制可分为吸附、再悬浮、雨水淋洗、吸收等过程,但却少有研究探讨大气颗粒物沉降于叶片表面后的再悬浮过程,并对叶片表面吸附的颗粒物含量与叶片内部元素含量之间的相关性进行探讨.本研究选择二球悬铃木和广玉兰两种常见绿化树种,分析其叶表大气颗粒物和叶内元素成分与含量及再悬浮比例.结果表明: 二球悬铃木叶片的单位面积滞尘量(4.98 g·m^-2)明显高于广玉兰(2.65 g·m^-2),这可能与二球悬铃木叶片上下表面均粗糙、有绒毛有关.电感耦合等离子体发射光谱(ICP)分析表明,15种不同的元素均可在二球悬铃木和广玉兰叶表和叶内监测出来,在整体上两树种叶表与叶内元素含量间存在明显的相关性.但仅有Cr、Fe、V等 3种元素在二球悬铃木叶表与叶内间存在显著的相关性,而广玉兰中仅有K、Mn、Si、Ti和Zn 等5种元素没有显著的相关性,说明两树种叶片对不同元素的吸收具有较强的选择性.再悬浮分析表明,无论是随着风速的增加还是随着风力作用时间的延长,大气颗粒物的再悬浮比例均随之显著增加.在研究植物对大气颗粒物滞留效果时,必须考虑到颗粒物的再悬浮,才能准确评估植被与大气颗粒物的沉降关系.     

园林植物吸附细颗粒物(PM_(2.5))效应研究进展

园林植物具有显著消减空气颗粒物(PM)污染的作用,能有效地改善城市环境质量。但迄今为止,国内外的大量研究都集中在园林植物对总悬浮颗粒物(TSP)或者粗颗粒物(PM10)的阻滞效应上,植物吸附空气细颗粒物(PM2.5)的研究尚处于探索阶段。本文概述了植物叶片吸附空气PM的方式,叶片PM2.5化学物质的转移过程以及植物吸附PM2.5的周期性,探讨了植物叶片对空气不同粒径颗粒物的吸附特征,园林植物吸附空气PM2.5的能力与机制,并从植物吸附PM2.5的测定方法、园林植物吸附PM2.5能力的测定和评价、高吸附PM2.5能力的园林植物筛选、园林植物吸附PM2.5的机制与影响因素等方面提出了园林植物吸附PM2.5的研究重点与趋势,以期为深化植物吸附PM2.5的机制研究及高吸附PM2.5能力的园林植物筛选提供依据。     

人工降雨对湿地植物叶表面颗粒物滞留的影响

现阶段植物滞尘作为治理大气颗粒物污染的有效方法已被广泛接受与应用。已有研究表明,降雨等方式对植物叶表面颗粒物的滞留有着显著的影响,可有效地将颗粒物从叶表面去除,使植物再次具有滞留颗粒物的能力。由于自然降雨难以量化,现有研究大多采用模拟降雨的方式,将降雨特性量化为降雨强度、降雨历时等可控变量,但较少将降雨高度这一变量纳入研究。且大多以森林生态系统或者城市生态系统中常见的乔、灌、草等植物为主要研究对象,而忽略了处于水陆过渡带的湿地生态系统中植物的特殊性。湿地生态系统不仅可通过植物叶片等结构滞留颗粒物,还可依靠增强空气相对湿度促进颗粒物的吸收和积累,导致湿地植物滞尘规律的特殊性。因此,选择北京地区湿地生态系统内的4种常见植物（香蒲、菖蒲、芦苇和黄花鸢尾）作为研究对象,通过人工模拟降雨的方式,将降雨特性量化为降雨高度与降雨强度两个变量,共设置1 m （11 m）、2 m （10 m）两个不同降雨高度,30 mm/h、45 mm/h、60 mm/h三种不同降雨强度,并将颗粒物划分粗颗粒物（10—100 μm）、细颗粒物（3—10 μm）、超细颗粒物（0.4—3 μm）三种粒径范围。通过滤膜法获得单位叶面积颗粒物去除量,探讨人工降雨对湿地植物叶表面颗粒物滞留的影响。主要研究结果如下：（1）颗粒物去除量在粗颗粒物（10—100 μm）粒径范围内最高;（2）所试4种湿地植物中,菖蒲的颗粒物去除量位居前列;（3）只有在一定的范围内,植物叶表面颗粒物去除量才随降雨强度的增加而增加;（4）不同降雨高度下所试湿地植物叶表面颗粒物去除量无明显规律,降雨高度之间无显著差异（P>0.05）。     

植物叶表附属物对大气颗粒物滞留及再悬浮的影响研究:以空气凤梨为例

植物叶表附属物是与大气颗粒物最先接触的结构,但现在少有研究表明这些特殊结构是如何影响大气颗粒物的滞留的。因此,本研究以具有典型叶表面附属物-鳞片的植物-空气凤梨维路提拉为实验对象,通过人工去除鳞片,比较鳞片的有无对其叶片滞尘量的影响,并比较了不同时间、不同风力强度条件下其叶片表面所滞留的大气颗粒物再悬浮的比例。结果表明,未去除叶表鳞片的维路提拉的最大滞尘量（23.24±0.11 g·m^-2）和自然滞尘量（10.22±0.92 g·m^-2）均显著高于去除鳞片的植株（P<0.05）。大气颗粒物沉降到叶片表面后,在风力作用下,去除鳞片的空气凤梨植株上超过99.0%的粉尘会被吹起,而未去除鳞片的空气凤梨植株上这一比例仅有28.1%。而且,鳞片去除的越多,大气颗粒物的再悬浮比例越大。以上结果表明维路提拉叶表鳞片对大气颗粒物的作用不仅体现在总滞尘量上,而且体现在大气颗粒物的再悬浮过程中,它会有效降低沉降于叶表面颗粒物的再悬浮,起着促进颗粒物滞留的作用。     

广州市常见行道树种叶片表面形态与滞尘能力

以广州市常见的18种行道树为对象,通过扫描电镜观察比较了行道树的叶表面形态结构、应用接触角测定仪测定了绿化树种叶片的接触角对滞尘能力的影响.结果表明:不同树种的滞尘量差异显著,18种植物叶片雨后第26天的最大滞尘量在0.066-1.831 g/m2,物种间相差达27倍以上.叶表面具有网状结构,气孔密度较大(20＜气孔密度＜60个)且气孔开口较大(如芒果)容易滞留粉尘;叶表面平滑具有蜡质层,气孔排列整齐,无明显起伏(如红花羊蹄甲、桃花心木、大叶紫薇、鹅掌藤),滞尘能力较弱.植物叶片接触角与滞尘量呈负相关(r=-0.614),接触角＜90°的表现为亲水性.易润湿的植物叶片雨后第26天最大滞尘量在1.0-1.831 g/m2,叶片表面的形态结构凹凸不平,具有钩状或脊状褶皱、突起等且20＜气孔密度＜60范围内,测得的接触角较小(芒果、重阳木、高山榕),使得粉尘与植物叶片接触面积较大,粉尘不易从叶面脱落,滞尘能力较强.而接触角较大的盆架树、麻楝、大叶紫薇、鹅掌藤和红花羊蹄甲的滞尘量均＜1.0g/m2,其特殊的表面结构和疏水的蜡质使颗粒物不易吸附在植物叶片上,因此滞尘能力较弱.由此可见,植物叶表面蜡质含量和气孔密度及其叶片接触角的大小是影响植物叶片滞尘能力的主要因素,在进行城市绿化时,适当考虑选择叶表面形态有利于滞尘的绿化树种,将可提高城市植被的环境效应.     

北京西山绿化树种PM2.5吸附量及叶表面AFM特征分析

以北京西山针阔叶树种(白皮松Pinus bungeana、油松Pinus tabulaeformis、柳树Salix babylonica、五角枫Acermono、银杏Ginkgo biloba、杨树Populus spp.)为研究对象,应用气溶胶再发生器测定植物叶片夏秋季PM_(2.5)吸附量,同时用原子力显微镜(AFM)观察叶表面微形态特征,并分析叶表面粗糙度等参数,探讨树种叶表面特征与其PM_(2.5)吸附能力间的相关性。结果表明:针叶树种年均单位叶面积PM_(2.5)吸附量(1.70μg/cm~2)阔叶树种(0.48μg/cm~2);各树种年均单位叶面积PM_(2.5)吸附量大小排序为白皮松(1.71μg/cm~2)油松(1.67μg/cm~2)柳树(0.54μg/cm~2)五角枫(0.51μg/cm~2)银杏(0.47μg/cm~2)杨树(0.39μg/cm~2)。针叶树种单位叶面积PM_(2.5)吸附量季节变化趋势为冬(2.86μg/cm~2)春(1.39μg/cm~2)秋(1.13μg/cm~2)夏(0.96μg/cm~2);而阔叶树种则是秋(0.56μg/cm~2)夏(0.55μg/cm~2)春(0.015μg/cm~2)。叶片粗糙度与单位叶面积PM_(2.5)吸附量呈显著线性正相关(P0.01),其中,针叶树种吸附PM_(2.5)能力受粗糙度影响较明显。北京作为国际化大都市,大气环境PM_(2.5)污染趋于严重。因此,分析了北京西山典型针阔叶树种PM_(2.5)吸附量的季节差异及其影响因素,探讨各树种叶片吸附PM_(2.5)机理,根据各树种吸附PM_(2.5)特征及其与叶表面形态的关系,对针阔叶树种进行合理配置,充分发挥城市绿地系统的生态服务功能,为城市绿化树种的科学选择提供参考。     

基于超声清洗的树木叶面颗粒物粒径分布与吸滞效率研究——以银杏和油松为例

明确在常规叶片清洗方法(泡洗或泡洗+刷洗)上增加超声清洗对叶面各径级颗粒物滞纳量定量评估的影响,并在此基础上研究叶面颗粒物的粒径分布和吸滞效率,可进一步提高城市树木大气颗粒物吸滞能力的定量评估精度。该文以城市森林建设常用阔叶树种银杏(Ginkgo biloba)和针叶树种油松(Pinus tabuliformis)为研究对象,于雨后(降水量15 mm)4天(短滞尘时长)和14天(长滞尘时长)分别采集叶样,并依次对其进行泡洗(WC)、刷洗(BC)、超声清洗(UC)等洗脱程序,然后对每个清洗步骤下叶片洗脱液中颗粒物的质量和粒径分布进行测试,并依此估算叶片各径级颗粒物的吸滞效率。结果表明,以"泡洗+刷洗+超声清洗"清洗流程的测试结果为参照,若只对叶片进行泡洗,则银杏和油松对大气颗粒物(PM1,粒径d≤1μm)、PM2.5(d≤2.5μm)、PM5(d≤5μm)、PM10(d≤10μm)吸滞量会分别被低估约一半(54%、53%、53%和53%)和40%(42%、42%、42%和42%);若只进行"泡洗+刷洗",则银杏和油松对相应径级颗粒物的吸滞量仍会分别被低估约15%(17%、16%、15%和15%)和20%(21%、20%、20%和20%)。油松叶面颗粒物粒径分布呈双峰曲线,而银杏叶面颗粒物粒径则呈单峰分布,且银杏叶面颗粒物平均粒径在短、长滞尘时长下均大于油松。油松叶片对PM1、PM2.5、PM5、PM10和总悬浮颗粒物的吸滞效率分别为8.96、23.92、23.96、23.96和23.96 mg·m–2·d–1,分别比银杏叶片高112%、73%、34%、37%和42%。