不同類型城市綠地空氣質量研究

阿拉坦圖雅 烏志顏 于海蛟 李向晨 張兆偉 孫晨秋

1 內蒙古赤峰市林業(yè)科學研究所 赤峰 024006

2 內蒙古赤峰市環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測中心站 赤峰 024000

為合理規(guī)劃城市綠地，有益于人們戶外活動，研究了不同類型城市綠地空氣負離子濃度的日變化，不同類型城市綠地空氣負離子濃度、溫度、濕度、可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化硫、噪聲的差異。結果表明：空氣負離子濃度日變化均較明顯，不同類型綠地空氣負離子濃度、溫度、濕度存在顯著差異，生物群落越豐富、樹齡越大、植被郁閉度越高則空氣負離子濃度、濕度越高，溫度越低；由枝葉茂盛的高大喬木組成的林地，其空氣負離子水平和空氣質量較好。空氣可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化硫及噪聲污染與植被有一定的相關性，相關關系不顯著。

以往對空氣負離子的研究主要集中在不同類型林分、城市不同功能區(qū)負離子的分布及變化規(guī)律，對不同類型城市綠地內空氣負離子濃度、可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化硫、噪聲的研究較少，特別是在赤峰地區(qū)從未進行此項研究。

文章從不同類型綠地、不同生物群落出發(fā)，研究了空氣負離子日變化情況，監(jiān)測不同類型綠地、不同生物群落空氣負離子含量的差異；并在此基礎上分別監(jiān)測可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化硫、噪聲，為合理規(guī)劃城市綠地，科學營建綠地模式，引導人們戶外活動提供科學依據。

新區(qū)小景

森林公園監(jiān)測

1 材料和方法

1.1 空氣質量檢測

監(jiān)測點位：赤峰市創(chuàng)建國家森林城市規(guī)劃區(qū)范圍內的松山區(qū)、紅山區(qū)、元寶山區(qū)、喀喇沁旗，不同地綠地類型分別設為：國家森林公園、公園綠地、居住區(qū)綠地、機關附屬綠地、道路綠地、廣場綠地。國家森林公園樣地設在旺業(yè)甸，馬鞍山；公園綠地樣地設在南山生態(tài)園、植物園、長青公園、海貝爾游樂園、石博園；居住區(qū)綠地設在松州園、吉祥家園、北馨家園、新華小區(qū)；機關附屬綠地設在黨校、市林業(yè)局、市林研所；道路綠地設在清河路、鋼鐵街、英金路、玉龍大街；廣場綠地樣地設在文化廣場、紅山廣場、玉龍廣場。每個樣地依據不同的生物群落、植物配置類型進行選取3～5個測試點，每個測試點測三次取平均值。采樣高度為距離地表1.5m，與成人呼吸高度基本一致。

表1 空氣清潔度等級標準

監(jiān)測時間：2010年9月8日～20日，天氣晴朗（9月16～18日陰天下雨，沒有監(jiān)測），每天8∶00～18∶00，每隔2小時測試一次。同時記錄空氣溫濕度和風速。

監(jiān)測方法：開啟正負離子檢測儀待數據較為穩(wěn)定，按東、南、西、北四個方向讀數，每方向瞬時讀取5組數據，20組數據取平均值；手動氣象儀測空氣溫度、濕度，取日平均值。

評價標準：以單極系數和空氣質量評價指數作為空氣質量的評價指標[1]。單極系數q：q=正離子數/負離子數，空氣質量評價指數CI：CI=(負離子數/1000)×(1/q)。按照表1中的標準判定空氣質量等級。

1.2 大氣環(huán)境監(jiān)測

包括可吸入顆粒物，氮氧化物和二氧化硫三項。

1.3 噪聲監(jiān)測

等效連續(xù)A聲級。

2 結果與分析

2.1 空氣負離子含量與監(jiān)測時間的關系

試驗表明，6種綠地類型內空氣負離子濃度日變化較明顯，出現(xiàn)最高濃度、最低濃度的時間略有差別：森林公園、機關濃度的最高值出現(xiàn)在8∶00、18∶00,最低值出現(xiàn)在14∶00；公園、居住區(qū)、道路、廣場最高值出現(xiàn)在8∶00，最低值出現(xiàn)在12∶00。由此說明溫度、人為活動對空氣負離子濃度有一定的影響。

2.2 不同綠地類型空氣負離子濃度差異

由試驗可知，從總的綠地類型看，負離子濃度由大到小順序為：森林公園、公園、居住區(qū)、機關附屬綠地、廣場綠地、道路綠地，森林公園的負離子濃度達到599個/cm3。生物群落越為復雜，優(yōu)勢木樹齡越大，空氣負離子含量越高。相同綠地類型因樣地不同負離子濃度也存在差異，植物園公園中長青公園負離子濃度略低，可能因其位于城區(qū)內部、人流量相對較大有關；居住區(qū)中松州園、吉祥家園因其自身生物群落豐富負離子濃度較高，而新華小區(qū)基本沒有植物所以負離子濃度很低，從直觀數據看，松州園作為較成熟較穩(wěn)定的生物群落、喬木較多，比吉祥家園更宜居；機關綠地中，市林研所、黨校位于郊區(qū)，同時有較為豐富的植物群落，其負離子濃度遠高于其他單位；道路綠地中清河路因其街旁綠地的存在負離子濃度比其他道路要高。

2.3 相同樣地不同植物群落負離子濃度差異

相同樣地不同植物群落負離子濃度差異見表2。由表2可知，生物群落越復雜、樹木越成熟、喬木郁閉度越高則負離子含量越大;南山生態(tài)園中針闊混交林、較為成熟的油松純林負離子含量遠大于果樹純林；清河路、文化廣場樣地有無植被負離子含量差異顯著；玉龍廣場中空氣負離子濃度高低順序為喬灌草、灌木、草坪。

表2 相同樣地不同植物群落負離子濃度差異 濃度（個/ cm3）

2.4 不同綠地類型溫度、濕度差異

試驗表明，不同綠地類型溫度濕度差異顯著，其綠地溫度由低到高順序為森林公園、公園、機關、居住區(qū)、廣場、道路，其綠地濕度由高到低順序為森林公園、公園、居住區(qū)、機關、廣場、道路。可以看出生物群落越復雜、植被越豐富，人們感覺越舒適。

2.5 大氣環(huán)境監(jiān)測結果統(tǒng)計

0.45mg/m3，可吸入顆粒物數值沒有顯著差別，松州園小區(qū)、林研所、文化廣場數值較低，此樣點植被較為豐富，可吸入顆粒物含量可能與植被豐富度有一定關系。不同樣地二氧化硫、氮氧化物含量均未超過參考值（二氧化硫0.5mg/m3，氮氧化物0.15mg/m3），不同樣地有一定差別，位于東郊工業(yè)區(qū)的植物園、主干道玉龍大街含量最高，玉龍廣場、黨校、林研所、長青公園幾處樣點含量較低，可能與其區(qū)位、車流量、植物有關。

大氣環(huán)境監(jiān)測結果統(tǒng)計見表3，由表3可知，不同綠地類型不同點位可吸入顆粒物均未超過參考值

2.6 噪聲監(jiān)測結果統(tǒng)計

由表4可知，不同綠地類型的不同監(jiān)測點位噪聲污染均沒有超過參考值（公園、居住區(qū)、機關60dB，道路、廣場70dB），噪聲沒有顯著差別。林研所噪聲最低，自身環(huán)境幽雅，大量的樹木環(huán)繞，噪聲有一定的減少；新華小區(qū)噪聲最大，其內部樹木較少，聲源處、傳播途徑噪聲不能有效減少。

表3 大氣環(huán)境監(jiān)測結果統(tǒng)計

表4 噪聲檢測結果統(tǒng)計

3 結論與討論

空氣負離子濃度日變化均較明顯，雖然由于植被組成不同出現(xiàn)最高濃度、最低濃度的時間有所差別，但在觀測時間內基本為8∶00和18∶00時濃度較高，2∶00和14∶00時濃度較低。不同類型綠地空氣負離子濃度存在顯著差異，森林公園濃度最高，道路綠地濃度最低。復雜的群落比結構單一的群落負離子含量高，即多層配置（喬灌草）＞簡單配置（喬灌、喬草、灌草）＞單一配置結構[2]，單一結構中喬木最高、灌木次之、草層最低。高大喬木因其光和能力強、蒸騰旺盛、易產生水氣，近而易形成負離子，使得林內空氣質量好、溫度低、濕度大。同等條件下，較為穩(wěn)定的群落比新建成的群落負離子含量高。距離城市中心越遠處比城市中心負離子含量高，人為活動、汽車尾氣排放、煙塵都會對空氣質量產生影響。

監(jiān)測點可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化硫、噪聲數值均未超過環(huán)境標準值，道路綠地可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化硫含量，噪聲數值較高，污染略顯嚴重。

由以上結論建議：城市規(guī)劃加大綠地占有量，植物配置要選擇喬灌草混合種植模式[3]，強化喬木的骨干作用。人們戶外活動在早晚較好，盡量少去人多、車流量大的場所。

[1] 吳志萍,王成,徐積年,等.六種不同綠地內夏季負離子與顆粒物[J].清華大學學報：自然科學版,2007,47(12):2153-2157.

[2] 楊建松,楊繪,李紹飛,等.不同植物群落空氣負離子水平研究[J].貴州氣象,2006,30(3):23-27.

[3] 張帥.不同環(huán)境中植物與空氣負離子關系研究[J].中國城市林業(yè),2010,8(4):48-50.