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。

Variation of carbon isotopic concentrations in tree leaves as an indication of urban air quality

The objectives of this study were to(1) explore the temporal variations of CO2,SO2 and NO2 concentrations in near-surface(2.5 m above the ground) atmosphere,termed as pN-S(CO2),pN-S(SO2) and pN-S(NO2),respectively,and lead(Pb),chromium(Cr),stable carbon 13C and radiocarbon 14C concentrations in leaves of the tree Platanus acerifolia in environments with varying land covers and human activities,and(2) investigate whether 13C or 14C in plants can provide an indication of the atmospheric pollution in urban are...