城市森林缓解PM2.5等大气颗粒物污染研究概况

城市化建设导致城市空气污染日益严重,城市森林在滞尘方面的突出表现越来越多受到各界学者的关注,对绿色植被滞尘能力的研究愈发深入。适地适树、精选树种、营造近自然群落、种植密度合理化、空间组合科学化等均成为城市森林缓解PM2.5等大气颗粒物污染的有效手段。在前期学者研究的基础上,针对城市森林缓解大气颗粒物(以PM2.5为首要)污染效果进行分析,以期为国内相关研究提供参考和借鉴。     

屋顶绿化对PM2.5的影响

屋顶绿化是城市绿化的一个亮点,PM2.5是我国北方形成雾霾天气的重要因子。屋顶绿化是改善城市生态环境非常重要的手段,通过分析PM2.5成因和危害,从屋顶绿化植物阻尘、滞尘和吸附等方面,阐述了发展屋顶绿化对改善中心城区环境质量,降低PM2.5含量,减少雾霾天气将发挥重要作用,以期为发展屋顶绿化解决城市PM2.5问题提供参考。     

保定地区常见城市绿化树种对PM2.5滞纳能力与大气PM2.5浓度关系的研究

为了探究绿化树种对PM2.5滞纳能力与大气中PM2.5浓度的关系,该研究选取了保定市河北农业大学西校区、保定市竞秀公园和保定市植物园中栽植的具有代表性的11种常见城市绿化树种,对其在不同大气PM2.5浓度下滞纳PM2.5能力进行了探讨。利用气溶胶再发生器(QRJZFSQ-I)、Dustmate手持PM2.5监测仪、叶面积扫描仪等测定各树种在不同大气PM2.5浓度下的单位叶面积滞纳PM2.5物质量。结果表明:绿化树种对PM2.5滞纳能力与大气PM2.5浓度呈正相关;且在同一大气PM2.5浓度条件下,针叶树对PM2.5滞纳能力普遍比阔叶树强。同一绿化树种滞纳能力在不同大气PM2.5浓度环境下具有规律性变化,整体基本表现为河北农业大学西校区>竞秀公园>植物园。     

长沙市大气颗粒物PM2.5和PM10的时空分布特征

利用 2017—2018 年长沙市空气质量监测数据,分析了长沙市大气颗粒物 PM2.5 和 PM10 的时空 分布特征。结果表明：长沙市大气颗粒物 PM2.5 和 PM10 均表现为冬季 > 秋季 > 春季 > 夏季,冬季浓度最 高,PM2.5 和 PM10 分别为 62.87 和 89.22 μg · m-3;空间变化特征：PM2.5 浓度为长沙城区＞长沙县＞宁乡 县＞望城区＞浏阳市, PM10 浓度为长沙城区＞宁乡县＞长沙县＞望城区＞浏阳市;颗粒污染物 PM2.5 与 PM10 浓度有极显著的线性相关性,r = 0.853,P=0.000（P ＜ 0.01）;降水对大气颗粒物有显著消减作用, 使 PM2.5、PM10 的浓度分别下降了 17.93% 和 27.67%。通过调整能源结构、提倡绿色出行、增加绿量、人 工降水等可有效控制长沙市大气颗粒物污染。     

植物墙对PM2.5的影响研究

为了解植物墙对PM2.5的影响,通过激光测量仪进行了室内外测定。结果表明,当垂直距离固定时,随着测量地点水平距离的增加,植物墙对PM2.5的影响越来越小,当水平距离超过3m后,植物墙对PM2.5影响不显著。室内植物墙与非植物墙相比,植物墙可以显著降低PM2.5浓度,随着水平距离的增加及测量时间的推后,植物墙对PM2.5的影响逐渐降低。室外植物墙对PM2.5影响较小,基本上水平距离在0.5m以内对PM2.5有影响,水平距离超过了1m对PM2.5的影响基本消失。     

针对昆明市PM2.5与PM10的绿地规划研究

随着目前昆明市城市化进程的快速发展,PM2.5和PM10颗粒污染物的治理已成为社会各界主要关注的问题,针对昆明市颗粒污染物的区域、来源及季节分布状况,从绿地总体规划布局、各种类型绿地植物配置方面提出了相应对策与建议。     

楼观台森林公园大气颗粒物(PM2.5)浓度变化规律研究

环境问题已成为全球性关注的热点问题,温室效应、臭氧层耗损、生物多样性消失、水资源短缺、土地沙漠化、海洋污染等一系列环境问题,使人类生存空间受到严重威胁。近年来环境空气质量问题越来越受到人们的高度重视,大气颗粒物(PM2.5)成为了危害人们健康的主要威胁。针对像森林公园这样的季节性人流集中,密度大,国内关于森林公园监测大气颗粒物(PM2.5)的研究信息却很有限。本文通过为期一年及连续监测一周对楼观台森林公园PM2.5及PM10的浓度进行现场实测及数据分析,得出楼观台森林公园PM2.5浓度的变化情况,并得出PM2.5和PM10的相关性,为提出控制PM2.5的措施提供科学有效的依据。     

不同结构参数对微米木纤维 PM 2.5过滤器过滤效率影响

通过对不同的木纤维直径、不同滤芯厚度及不同填充率做过滤器不同结构参数,研究过滤器不同结构参数对以微米木纤维作为骨架的过滤芯、加上活化微纳米木粉组构的木基生态负离子PM 2.5过滤器过滤效率的影响,结果表明,当木纤维直径为20μm、滤芯厚度为20 mm及填充率为15％时,所研制出的木基生态负离子PM 2.5过滤器过滤效果最好。     

台州市城市绿地PM2.5差异及影响因素分析

以台州市为研究对象,通过对城区内天气等因素与不同绿地类型区域内PM 2.5浓度进行单因素方差、双变量相关及冗余等分析,研究主要绿地类型(草地、树林、混合绿地和裸地)的PM 2.5浓度特征。结果显示,树林和混合绿地的PM 2.5浓度显著低于草地和裸地;天气和功能区对PM 2.5浓度存在显著影响,且与绿地类型间存在显著的交互作用;各观测点PM 2.5浓度与绿地类型内部空气湿度、地面湿度、归一化植被指数(NDVI)、归一化水体指数(NDWI)和归一化建筑指数(NDBI)都有一定相关性。该研究对综合因素影响条件下,准确分析绿地类型对PM 2.5浓度的影响具有一定的指导作用。     

Analysis of PM2.5 concentrations in Heilongjiang Province associated with forest cover and other factors

Atmospheric particulate matter(PM2.5) seriously influences air quality. It is considered one of the main environmental triggers for lung and heart diseases. Air pollutants can be adsorbed by forest. In this study we investigated the effect of forest cover on urban PM2.5 concentrations in 12 cities in Heilongjiang Province,China. The forest cover in each city was constant throughout the study period. The average daily concentration of PM2.5 in 12 cities was below 75 lg/m^3 during the non-heating period but exceeded this level during heating period. Furthermore, there were more moderate pollution days in six cities. This indicated that forests had the ability to reduce the concentration of PM2.5 but the main cause of air pollution was excessive human interference and artificial heating in winter. We classified the 12 cities according to the average PM2.5 concentrations. The relationship between PM2.5 concentrations and forest cover was obtained by integrating forest cover, land area,heated areas and number of vehicles in cities. Finally,considering the complexity of PM2.5 formation and based on the theory of random forestry, we selected six cities and analyzed their meteorological and air pollutant data. The main factors affecting PM2.5 concentrations were PM10,NO_2, CO and SO_2 in air pollutants while meteorological factors were secondary.     

不同森林类型物种多样性及影响因子研究

采用丰富度指数、多样性指数、均匀度指数对雾灵山不同森林类型灌木层和草本层的物种多样性进行了研究,并在此基础上用逐步回归方法研究影响森林物种多样性的主要因子。结果表明,在不同森林类型中灌木层和草本层物种多样性由高到低依次为:针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林;多数森林类型草本层丰富度指数和多样性指数均高于灌木层,而均匀度指数则相反。影响灌木层物种多样性的主要因子包括林龄、郁闭度和坡向,影响草本层物种多样性的主要因子包括林分公顷株数、郁闭度和土层厚度。     

湖南主要经济林树种滞留PM2.5等颗粒污染物能力研究

以湖南省7种常见经济林树种为研究对象,研究其在单位叶面积上对空气中PM2.5等颗粒物的滞留量,为揭示湖南省主要经济林树种降低空气中PM2.5等颗粒污染物能力提供科学依据。结果表明:不同树种单位叶面积吸附PM2.5的量各不相同,主要受其叶表微结构、枝叶密集度、叶质地、叶面倾角等因素的影响。各树种单位叶面积吸附PM2.5量由大到小排序依次为板栗(0.144μg/cm~2)、柑橘(0.038μg/cm~2)、油茶(0.034μg/cm~2)、花椒(0.03μg/cm~2)、枣(0.029μg/cm~2)、杜仲(0.023μg/cm~2)、光皮树(0.019μg/cm~2)。各树种单位叶面积吸附TSP、PM1、PM10量大小排序规律基本相同。板栗单位叶面积吸附TSP、PM1、PM10量最大,分别达到1.088、0.04、0.47μg/cm~2,光皮树单位叶面积吸附的TSP、PM1、PM10量最小,分别为0.119、0.006、0.048μg/cm~2。就叶习性而言,单位叶面积吸附的TSP、PM1、PM10、PM2.5量表现为常绿树种大于落叶树种。     

PM2．5监测数据质量主要影响因素和控制方法探讨

在总结空气质量PM2.5自动监测系统6年运行和管理经验的基础上,指出了当前空气自动监测子站PM2.5监测数据质量的主要影响因素分别是样品输送管路、采样流量测控、颗粒物截获质量检测与精密度控制等,提出了相应的控制方法,有效地减小了自动监测系统的误差,提高了PM2.5监测数据的准确度。     

武汉城区PM2．5浓度的因素分析与其估算模型

首先利用武汉市城区空气质量监测数据,通过运用SPSS软件对武汉市城区空气质量基本监测指标之间进行了独立性检验,发现各指标变量之间的不具独立性,即各变量之间具有一定关系。然后对各监测指标之间的相关性进行了分析,利用SPSS软件求得各指标之间的相关系数,判断各变量之间相关性是否显著,发现PM2.5与其它5个基本监测指标相关性显著。最后建立了武汉市城区PM2.5与其它5个基本监测指标的逐步回归模型,检验性预测证明模型是理想的。     

基于ENVI-met的道路绿带植物配植对PM2.5浓度影响模拟

为改善城市道路人行空间的空气质量,以杭州市临安区武肃街为研究对象,将道路分车绿带和行道树绿带两两组合,构成乔灌-乔草(Ⅰ)、乔灌-乔灌(Ⅱ)、灌草-乔草(Ⅲ)和灌草-乔灌(Ⅳ)4种配植方式,并以无植物种植的道路为参照(CK),采用实地监测与ENVI-met软件模拟相结合的方法,探究道路绿带内不同植物配植方式对PM2.5浓度的影响。结果表明,实测PM2.5浓度日变化(8:00-16:00)表现为上午和下午较高、中午低的趋势;人行道的PM2.5浓度实测值与模拟值呈极显著正相关(P <0.01,R~2=0.944)。模拟显示,CK的PM2.5浓度最高值出现在机动车道处,PM2.5随风向向外扩散;相较于CK,在垂直方向上,非机动车道和人行道处Ⅰ和Ⅱ的PM2.5扩散高度均低于Ⅲ和Ⅳ的,且人行道处Ⅲ和Ⅳ在4~6 m高度处均有PM2.5聚集现象;在水平方向上,非机动车道处4种配植方式的PM2.5消减率均下降,人行道处Ⅰ和Ⅱ的消减率分别增加1.94%和0.87%,而Ⅲ和Ⅳ的消减率分别减少0.51%和0.89%。乔灌型分车绿带和乔草型行道树绿带是道路绿带的最佳植物配植方式。     

不同类型沙松人工林产量及生长预测

文章对1963∽1964年在白石砬子自然保护区营造的沙松纯林、沙松-落叶松-阔叶混交林及沙松-阔叶混交林等不同林型人工林的固定标准地进行了产量观测，通过计算机拟合运算优化出指数函数Y=ae^bx，对各种类型沙松人工林进行了生长预测。结果表明，各类沙松人工林均有良好的发展前途，到55年生主伐时可获得可观的木材产量；除沙松-落叶松混交林外，其他几种混交林型材积生长量差异不显著；结合生态群落结构和生物多样性因素分析得出：在东部山区的适宜地区应大力推广培育沙松-落叶松-阔叶混交林等针阔混交林模式。     

杉木枯落物燃烧释放污染物特征及PM2.5成分分析

【目的】探究杉木人工林枯落物在不同燃烧状态时的气态及颗粒态污染物排放特征,并提取、测定细颗粒物(PM 2.5 )污染物的化学成分,揭示林火及林地清理等对杉木枯落物分解、养分循环和大气环境的影响。【方法】分别以杉木人工林枯落物中的叶、枝、皮、干4种主要组分为研究对象,运用自主设计的生物质模拟燃烧系统,采用室内模拟燃烧试验,分析阴燃和明燃2种不同燃烧状态不同枯落物组分释放的气态污染物和PM 2.5 特征及差异。采用德国Elementar元素分析仪,测定PM 2.5 中的碳质成分;采用超声提取-离子色谱和ICP/MS技术,测定PM 2.5 中的水溶性离子和水溶性无机元素。【结果】基于杉木枯落物燃烧时的实时测定,CO 2、CO、NO x 、C x H y 、PM 2.5 的排放因子(EF,单位质量燃料在燃烧后产生的污染物质量)变化范围在阴燃条件下分别是1 001.4~1 364.5、202.3~358.8、0.53~3.09、23.17~53.07、5.11~38.37 g ·kg -1 ,而明燃时分别为1 092.4~1 520.7、115.1~242.6、0.16~1.96、1.21~41.50、2.58~21.07 g ·kg -1 。此外,提取测定PM 2.5 成分的结果表明,颗粒物主要由碳质组分、水溶性离子及少量水溶性无机元素等组成。其中碳质组分含量最大,占50%以上,有机碳(OC)和元素碳(EC)平均质量分数分别为43.29%和12.91%;PM 2.5 中测定出6种阳离子(Li +、Na +、NH + 4、K +、Mg 2+、Ca 2+)和5种阴离子(F -、Cl -、NO 2 -、SO 4 2-、NO - 3),总水溶性离子占10%~33%,阴燃以Cl -、K +、Ca 2+、SO 4 2-为主要组分,明燃以K +、Cl -、SO 4 2-、Na +为主;PM 2.5 中提取测定出16种无机元素,分别为K、Ca、Na、Mg、P、Zn、Al、Cu、As、Ba、Cr、Fe、Mn、Cd、Li、Pb,含量极少,仅占PM 2.5 的0.04%~0.58%,其中K、Ca、Na、Mg、P、Zn为主要元素成分,占总无机元素的96.8%~98.8%。【结论】在不同燃烧状态下,杉木枯落物释放各污染物的排放因子存在显著差异,除CO 2外的其他污染物排放因子在阴燃时显著高于明燃;在同一燃烧状态时,杉木枯落物不同组分的CO、CO 2、NO x 、C x H y 和PM 2.5 等污染物的排放因子也存在显著差异。杉木枯落物燃烧排放的PM 2.5 主要由碳质组分、水溶性离子及少量无机元素等成分组成,阴燃时的各成分排放因子整体表现为高于明燃时。