宿遷市6種常見園林綠化樹種滯留PM10能力研究

劉宇 許純領 張楠

摘 要：選擇宿遷地區常見的6種園林綠化樹種（龍柏、女貞、枇杷、桂花、木香、海桐）為研究對象，每隔3d、連續7次，監測葉片滯留可吸入量，對比分析樹木單位葉面積滯留可吸入量（DPLA）、單葉滯留可吸入顆粒物量（DPL）以及單株滯留顆粒物量（DPP）。結果表明：6種園林綠化樹種的單位葉面積滯留PM10量按大小排序：枇杷（0.1642mg·cm-2）>桂花（0.1249mg·cm-2）>海桐（0.1181mg·cm-2）>龍柏（0.0936mg·cm-2）>大葉女貞（0.0702mg·cm-2）>木香（0.0340mg·cm-2）;喬木中枇杷單葉滯留PM10顆粒量最大，灌木中海桐明顯高于其他樹種;6種園林綠化樹種的單株滯留PM10量的能力表現為：大葉女貞（1153·28mg·plant-1）>枇杷（1145·96mg·plant-1）>龍柏（480.47mg·plant-1）>桂花（470.08mg·plant-1）>海桐（400.22mg·plant-1）>木香（100.78mg·plant-1）。說明冠幅較大，株體較高的喬木明顯優于灌木的滯塵效果。

關鍵詞：園林樹種;滯留;PM10;宿遷市

中圖分類號 X173文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）21-0078-03

近年來，隨著現代工業的快速發展，城市內大氣顆粒物濃度急速上升，導致霧霾天氣頻繁，城市環境問題日益嚴重。可吸入顆粒物（空氣動力學直徑小于10μm的空氣顆粒物）是霧霾的主要成分之一，它能在空氣中長期懸浮而不易沉降，并能誘發多種疾病[1]，現已成為影響城市人居環境和居民身體健康的主要污染物之一。園林綠化樹種具有改善環境、滯留空氣懸浮顆粒物等多種功能[2-3]，對減少可吸入顆粒物方面發揮著無法替代的重要作用[4]。目前，國內外許多城市已對滯留PM10開展了相關研究，主要集中在來源分析[5-6]、動態變化[7-8]、健康效益[9-10]等方面，而對于不同園林綠化樹種滯留PM10能力差異的相關研究甚少，在蘇北地區則幾乎沒有。為此，本研究對宿遷市常見的6種園林綠化樹種滯留PM10能力進行了監測，重點對不同樹種單位葉面積滯留PM10進行了定量定性分析，以期為科學指導綠地規劃和緩解城市大氣粉塵污染提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況 宿遷屬于暖溫帶季風氣候區，年均氣溫14.2℃，年均降水量910mm，年均日照總時數2291h。光熱資源比較優越，四季分明，氣候溫和，太陽總輻射量約為117kJ·cm-2，全年日照數2271h。2019年1—3月，選擇宿遷地區常見的6種園林綠化樹種為研究對象，分別為龍柏、女貞、枇杷、桂花、木香、海桐（見表1），6種樹種皆在宿遷學院內部，周邊環境條件一致。

1.2 監測內容及記錄指標 一般認為，15mm以上的降雨可將植物葉片上的灰塵淋洗干凈[11]。如果進行實驗時該地區沒有自然降雨不足以沖洗葉面灰塵，可在采用裝有蒸餾水的噴壺替代，使其達到零滯塵量。本研究每隔3d進行1次樣本葉片的采集，共計7次。為保證樣品采集盡量一致，采樣時采取分層取樣法，將樹冠分為上、中、下3個部分，在各部位隨機均勻取樣，采集的葉片放于密封樣品袋中帶回實驗室，避免震動。使用萬分之一天平稱取采摘的樣品樹種葉片以及樣品袋的總重，采用C1-203手持式激光葉面積儀測量葉面積，重復3次取平均值。

1.3 數據處理

1.3.1 指標計算 采用質量差值法，利用既定的公式換算，得出樹木單位葉面積滯留可吸入顆粒物量（DPLA）單葉滯留可吸入顆粒物量（DPL）及單株滯留可吸入顆粒物量（DPP）。計算公式如下：

式中：Y為葉面積總量（m2）;H為樹冠高度（m）;D為樹冠直徑（m）;S=D（H+D）/2，可根據表1中選樹種的生態指標來求得，單位葉面積滯量用樹種第21天的不同樹種滯塵量。

1.3.2 統計分析 數據采用在SPSS 21.0軟件分析，并用最小顯著差數法（LSD）檢測數據之間的差異性，圖表采用EXCEL 2010軟件繪制。

2 結果與分析

2.1 6種園林綠化樹種滯留PM10時間變化規律 從圖1可以看出，人工噴洗3d后，各樹種滯留PM10的量較小，第2次采樣以后，桂花、枇杷、龍柏的滯塵量變化明顯，分別為第1次采樣的358%、151%、246%，而大葉女貞、海桐和木香的變化較小，僅為前次采樣的105%、126%、113%。這可能是由于桂花、枇杷、龍柏的葉表面有較多的凹槽，且枇杷有絨毛，在前期滯塵效果明顯，而大葉女貞、海桐和木香葉片表面較為光滑，不易吸附空氣顆粒物。隨著采樣次數的增加，6種園林綠化樹種葉片的單位葉面積滯留PM10顆粒量都在不斷上升，7次采樣后，各樹種的滯留量都趨于飽和。6種園林綠化樹種的單位葉面積滯留PM10顆粒量的能力表現為：枇杷（0.1642mg·cm-2）>桂花（0.1249mg·cm-2）>海桐（0.1181mg·cm-2）>龍柏（0.0936mg·cm-2）>大葉女貞（0.0702mg·cm-2）>木香（0.0340mg·cm-2）。喬木枇杷滯留顆粒物量最大，大葉女貞和龍柏滯留量較小，灌木中桂花滯留顆粒物量最大，海桐和木香滯留量較小。

2.2 6種園林綠化樹種單葉滯留PM10量 由圖2可知，6種不同園林綠化樹種單葉PM10的滯留量在0.33～10.06mg·leaf-1。其中，枇杷單葉滯留PM10的量大，達到了10.06μg·leaf-1，而木香單葉滯留PM10量最小，僅為0.33μg·leaf-1。6種綠化樹種單葉滯留PM10顆粒量的能力表現為：枇杷（4.54mg·leaf-1）>桂花（2.96μg·leaf-1）>大葉女貞（2.20μg·leaf-1）>海桐（1.48μg·leaf-1）>龍柏（0.55μg·leaf-1）>木香（0.33μg·leaf-1）。喬木中枇杷單葉滯留PM10顆粒量最大，龍柏和大葉女貞滯留量相對較小，灌木中海桐明顯高于其他樹種。

2.4 6種綠化樹種單株PM10滯留量 由圖3可知，6種不同園林綠化樹種單株PM10的滯留量在100.78～1153.28mg·plant-1。其中，大葉女貞單株滯留PM10量最大，達1153.28mg·plant-1，而木香單株滯留PM10顆粒量最小，僅為100.78mg·plant-1。6種綠化植物單株滯留PM2.5顆粒量的能力表現為：大葉女貞（1153.28mg·plant-1）>枇杷（1145.96mg·plant-1）>龍柏（480.47mg·plant-1）>桂花（470.08mg·plant-1）>海桐（400.22mg·plant-1）>木香（100.78mg·plant-1）。灌木中桂花單株PM10顆粒滯留量最大，海桐和木香滯留量較小。

3 結論與討論

本研究對宿遷6種常見園林綠化樹種滯留PM10能力進行了定性定量分析，結果表明：6種園林綠化樹種單位葉面積滯留PM10顆粒量的能力表現為：枇杷（0.1642mg·cm-2）>桂花（0.1249mg·cm-2）>海桐（0.1181mg·cm-2）>龍柏（0.0936mg·cm-2）>大葉女貞（0.0702mg·cm-2）>木香（0.0340mg·cm-2）;喬木中枇杷單葉滯留PM10顆粒量最大，龍柏和大葉女貞滯留量較小，灌木中海桐單葉滯留PM10顆粒量較大，桂花和木香滯留量較小，這與孫曉丹等的研究結果基本一致[13]。

6種園林綠化樹種單株滯留PM10顆粒量的能力表現為：大葉女貞（1153·28mg·plant-1）>枇杷（1145·96mg·plant-1）>龍柏（480.47mg·plant-1）>桂花（470.08mg·plant-1）>海桐（400.22mg·plant-1）>木香（100.78mg·plant-1）。冠幅較大，株體較高的喬木單株滯塵量優于灌木的。這也說明，在滯塵效率方面還是應選擇綠量大的喬木，特別在冬季，常綠闊葉喬林對降低綠地內PM10濃度的效果顯著，同時在下層結合花灌木，能建立良好的生態微環境[14]，對吸附空氣顆粒物能到促進作用。本研究的時間段為1—3月，并非全年時間段，存在一定的局限性，還需今后進一步研究。

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（責編：張宏民）