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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:園林學時間:瀏覽:次
摘要:隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的不合理等諸多因素導致大氣污染嚴重,霧霾天氣頻發(fā),從2010-2013年成都市霧霾天氣有逐年加重的趨勢,2014~2017年有所緩解,但大氣中NO2濃度和可吸入顆粒物濃度仍然嚴重超標。園林植物有明顯的滯塵作用及對SO2、NO2有毒氣體吸收和轉(zhuǎn)化的作用,如何科學地利用園林植物的生理特性來防治霧霾值得深思。針對成都市霧霾天氣的發(fā)生特征,根據(jù)園林植物防治霧霾的機理,探討如何來選擇園林植物和搭配植物,以及重視城市綠地規(guī)?;桶l(fā)揮城市道路綠地的生態(tài)廊道作用,以期為成都市霧霾治理工作提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:霧霾;園林植物;霧霾修復;園林植物配置
《園林》(月刊)創(chuàng)刊于1985年,是中國風景園林學會和上海市園林科學研究所主辦的專業(yè)知識普及刊物,是反映園林綠化行業(yè)的前沿知識、實用技術(shù)、文化技藝的科普期刊。《園林》是中國期刊方陣雙效優(yōu)秀科普月刊.
近年來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的不合理導致大氣污染嚴重,全國各大城市霧霾天氣頻發(fā),成都由于自身的地理、氣候、高密度人口及高速發(fā)展的經(jīng)濟等多種原因,也難逃霧霾厄運。霧霾對人們的日常生活和社會經(jīng)濟的正常運轉(zhuǎn)構(gòu)成了嚴重威脅。通過對大量流行病學研究發(fā)現(xiàn),細顆粒物污染與人口的死亡率之間呈高度正相關(guān)[1],具體表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)疾病高發(fā)和心腦血管疾病增加[2]。不僅如此,以氣溶膠形式存在的細微顆粒物對城市大氣光學性質(zhì)的影響可達到99%[3]。?低能見度造成交通阻塞、交通事故、航班延誤等各種問題。此種情況下,霧霾治理刻不容緩,現(xiàn)階段霧霾治理研究主要集中在改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)降低污染源上,治理周期長,難度大。園林植物可以有效地改善空氣環(huán)境質(zhì)量,降低霧霾天氣的發(fā)生概率,且技術(shù)要求相對較低,容易為社會民眾接受。主要分析成都市霧霾發(fā)生的特征,以及園林植物防治霧霾的主要機理,提出如何利用園林植物來治理霧霾,以期為成都市現(xiàn)階段霧霾治理工作提供一定的參考依據(jù)。
1 成都市霧霾發(fā)生的特征
成都由于地處盆地,雨量充沛,濕氣流動受阻,再加上成都市近幾年城市化進程較快,人口聚集,城市資源消耗和污染物排放均迅速增加,同時汽車的保有量也急速攀升,加劇了空氣污染。截至2017年,近7年來成都空氣質(zhì)量情況如圖1。成都市大氣中SO2濃度(μg/m3),2010~2013年呈逐年上升趨勢,最高為2013年,年平均為30.25μg/m3,2014~2017年呈逐年下降的趨勢,同時SO2濃度表現(xiàn)出季節(jié)特征,春、冬季節(jié)濃度較夏、秋季節(jié)高。依據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB3095-2012)二級標準,SO2年平均濃度為60μg/m3(二級標準適用于二類區(qū),為居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村區(qū)域。)結(jié)果顯示成都市空氣中 SO2濃度未超標準。
圖2顯示,大氣中NO2濃度(μg/m3),2010-2017年NO2濃度并未表現(xiàn)出年季變化,最高為2013年,年平均濃度達62.25μg/m3,最低為2010年,年平均濃度達50μg/m3。NO2濃度季節(jié)表現(xiàn)也不是很明顯,春冬季節(jié)稍高于夏秋。依據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量二級標準,NO2年平均濃度為40μg/m3,成都市大氣中NO2年平均濃度從2010~2017年年平均濃度均超過標準值,成都市NO2污染嚴重。
圖3顯示,成都市大氣中可吸入顆粒物濃度(μg/m3)變化特征(可吸入顆粒物為粒徑≤10μm的顆粒物),其變化稍有年季變化,從2010~2013年有逐年升高的趨勢,至2017年有逐年降低的趨勢,最高為2013年149.75μg/m3,最低為2017年84.25μg/m3,且季節(jié)性變化特征明顯,春冬季節(jié)可吸入顆粒物濃度較春夏兩季高。依據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量二級標準,可吸入顆粒物年平均濃度70μg/m3,成都市大氣中可吸入顆粒物濃度從2010~2017年均超標,可吸入顆粒物濃度污染嚴重。
2 園林植物修復霧霾的機理
園林植物作為改善環(huán)境的主體,能夠吸收和轉(zhuǎn)化有毒有害氣體,同時有效地阻滯粉塵,改善空氣質(zhì)量,在當今城市環(huán)境中的地位不可或缺。園林植物利用自身特性能夠有效地降低霧霾天氣發(fā)生的頻率,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1 園林植物對SO2、NO2的吸收和轉(zhuǎn)化
園林植物能夠吸收和轉(zhuǎn)化大氣中的SO2和NO2等有毒有害氣體,在低濃度SO2和NO2存在下,植物葉表面及表皮的氣孔能夠吸收污染氣體,通過自身代謝,將其同化,最終以有機物的形式儲存,如氨基酸和蛋白質(zhì)。SO2通過氣孔進入葉肉細胞后,能夠溶于水,然后生成HSO3-和SO32-,二者毒性很強,隨后均被氧化成毒性很低的SO42-,部分參與植物的生長代謝,部分則以硫形態(tài)排出體外[4]。有研究表明,刺槐每月可吸收SO215kg/hm2,銀杏吸收16kg/hm2,垂柳吸收50kg/hm2,華山松吸收70kg/hm2[5]。植物對NO2的吸收凈化主要包括植物對NO2的同化和超同化作用(Omasa提出某些植物可將含有植物所需營養(yǎng)元素的大氣污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)源高效吸收與同化,同時促進自身的生長),有的植物可以很好地利用NO2,使之參與代謝。在植物的生長旺盛季節(jié),植物的吸收作用可大大降低大氣中的H+、NO3-和NH4+含量,有數(shù)據(jù)表明可減少50%~70%,NH3幾乎被全部吸收[6]。還有學者研究發(fā)現(xiàn),在光和類胡蘿卜素的作用下,園林植物可吸收大氣中的NO2-,通過氧化還原反應,生成NO,NO參與一系列的植物的種子萌發(fā)、根伸長、側(cè)根形成、抑制下胚軸伸長、葉擴張以及植物抗逆反應等一系列生長發(fā)育過程[7]。因此,有些園林植物在低濃度NO2脅迫下,不僅具有較強吸收能力,同時生長狀況良好。還有研究表明不同科屬植物同化NO2的能力差異很大,一般來說,桃金娘科、菊科、楊柳科和茄科等植物同化能力較強,且野生植物>人工培育植物。就不同樹種來說,落葉樹>常綠樹,闊葉樹>針葉樹。若再考慮落葉過程對修復作用的負面影響,則常綠樹更適用于霧霾的修復[8]。