城市绿化灌木树种的叶片滞尘能力及叶面颗粒物形态-生态环境学报.doc

城市街道常绿灌木植物叶片滞尘能力及滞尘颗粒物形态 王赞红1，李纪标2 1. 河北师范大学资源与环境科学学院，河北 石家庄 050016; 2. 河北师范大学实验中心，河北 石家庄 050016 摘要：城市园林植被中街道常绿灌木受工业排放、机动车尾气和道路扬尘等多重污染影响，其叶片生长高度恰好接近人体呼吸带，叶片受污染程度可反映人体污染暴露水平，是良好的环境质量代用指标。对于北方城市环境而言，常绿植被叶片的滞尘效应尤其重要。作者选择大气颗粒物污染严重的石家庄市为代表，对北方地区园林常用灌木植物大叶黄杨叶片的滞尘效应进行了研究。在石市4条主交通干道两旁样点首先对选定的大叶黄杨叶片进行冲洗，5日后取回载尘叶片进行滞尘量测量，重复进行5次，获得5个周期内叶片滞尘量数据；并对叶片表面滞尘颗粒物形态进行扫描电镜观察。结果表明，晴朗微风天气条件下，大叶黄杨叶片平均滞尘量为 0.8614 g·m-2·d-1，单叶最大饱和滞尘量为 11.6197 g·m-2，累积达到叶片饱和滞尘量的时间是15日。大叶黄杨叶片滞尘量大于同时期环境监测的大气降尘量，差额来自机动车排放和道路扬尘影响，这种影响约占叶片全部滞尘量的 34.7％。大叶黄杨叶片表面滞尘为粒径小于 10 μm 的颗粒物，深度清洗后叶片表面仍滞留粒径小于 5 μm 的颗粒物，说明大叶黄杨叶片可以固定有害悬浮颗粒物并使之从大气环境中清除。本研究表明大叶黄杨强滞尘能力是城市近地面层环境中清除颗粒物污染的重要机制。 关键词：大叶黄杨；叶片；大气颗粒物；滞尘量；滞尘颗粒物形态 中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2006）02-0327-04大气颗粒物污染是城市主要环境问题，在目前尚不能完全依赖污染源治理以解决环境问题情况下，借助自然界的清除机制是缓解城市大气污染压力的有效途径，城市园林绿化就是其一。植被叶片因其表面性能（如茸毛和腊质表皮等）可以截取和固定大气颗粒物[1]，使颗粒物脱离大气环境而成为消减城市大气环境污染的重要过滤体[2]。因此植物叶片滞尘量越大，对大气颗粒物的消减作用越强。不同种类植被的环境效应各有差异[3]。城市园林植被中，阔叶乔木植物叶片面积较大、树冠宽阔，滞尘量较高，对大气颗粒物截留效果显著，通常被认为是滞尘植物的首选树种。但是在北方冬季阔叶乔木大多落叶，其叶片滞尘效应降减至零，而此时正值大气颗粒物浓度偏高期，城市园林中能起到滞尘效应的植物只有常绿针叶树和常绿灌木树种。另外，乔木冠层距地面通常较高，其叶片滞尘主要来自大气沉降颗粒物，而相对低矮的植物叶片靠近路面，直接受机动车排放和地面扬尘影响，尤其是生长高度为 1～2 m 的灌木植物叶片位置处于行人呼吸带范围，这一高度空气颗粒物浓度在距地10 m 范围内为最大[4]，叶片滞尘效应可以作为反映城市街道污染暴露水平的良好指标。据已有相关研究数据[5, 9]，就单个叶片滞尘量而言，阔叶灌木与阔叶乔木几乎不相上下，在某些地区灌木单叶片滞尘量甚至高出乔木叶片。因此，常绿灌木植被的叶片滞尘效应在城市环境污染研究中有重要意义，应得到一定重视。大叶黄杨(Euonymus Japonicus Thunb.)是目前城市常用绿篱树种，其叶片表面平滑、具厚层腊质、气孔凹陷，具备抵抗机动车排放污染的植被特征[8]，并且是北方城市为数不多的冬季不落叶树种之一，对大气颗粒物消减影响尤为重要，但目前对其叶片滞尘效应的认识仍较为粗浅。石家庄市位于华北平原中南部，城区多年平均大气降尘量 20～30 t·km-2·mon-1（据石家庄市环境监测中心数据），是大气污染严重的典型北方代表城市，目前对该区植物滞尘效应研究尚为空白。本文选择石家庄市主要交通路段，采集街道大叶黄杨叶片，对其叶片滞尘效应进行讨论。 1 样品采集与测试 所谓叶片滞尘效应指在某种环境状况下单位面积叶片上能够累积的大气颗粒物数量，以及颗粒物在叶片表面存在形态。本文即以叶片滞尘量测试和滞尘颗粒物形态观察为研究目的进行样品采集与测试。 为避免降水等特殊天气影响，设定在2005年5月至7月期间石家庄市无雨、晴朗微风天气状况下进行道路旁大叶黄杨叶片样品采集。选择石家庄市4条主要交通干道：中山路、裕华路、体育大街和育才街，每条路在车流量较大路段设置3处取样点，每个点选取位于大叶黄杨植株顶端的10片成熟叶片，用去离子水反复冲洗至表面清洁，用纸巾吸干水分，作为截取降尘颗粒叶片的初始状态。5日后将这些叶片取下带回实验室，用去离子水反复清洗，过滤清洗液，滤纸真空烘干后，于万分之一天平上称重，获得叶片上的总滞尘量。叶片面积采取打孔换算法：每个点位上的10片叶片清洗干净后，于每片上打一直径 1 cm 的圆孔，称取圆孔叶片的重量，再换算成整个叶片的面积。由总滞尘量比