園林綠地布局設計對城市顆粒物空氣污染濃度的影響研究

文章編號：1674-6139（2025）08-0167-05

中圖分類號：X176文獻標志碼：B

Effect of Green Space Layout Design on Urban Particulate Air Pollution Concentration

Wang Zhenchao

（HenanPolytechnic，Zhengzhou450O46，China）

Abstract：Toallviatetheimpactofurbanparticulateairpolutionontheenvironmentandimproveurban living environment，this studyanalyzestheinfluenceofgardenandgreenspacelayoutdsignontheconcentrationofurbanparticulateairpolltionThreetypef greenspacelayoutdesignsareconfiguredseparately，witheachconfigurationplantedwithplantssuchasedleafplum，loquat，hite wax，crabapple，gdenbell，ndweepingillow.Aoyarmoitringofpartateairoltioconcenraionisarrdoutinte selectedresearchareandthemonitoringresultsareusedtoevaluateteimpactofdiferentgreenspacelayoutdesignsonparticulateair polutionconcentrationThroughesearchandnalysis，itcanbeconcludedthattheareasarangedwithedleafplum，loquat，hite wax，and crabapple maintain low concentrations of ΔTSP ， PM₁₀ ， PM_1，0 ，and PM_2，5 in spring，summer，autumn，and winter.Moreover，the green space layout with this configuration can maintain a reduction rate of 8% to 14% for different particulate matter.

Key words：garden green space layout；urban particulate matter；air polution concentration；red leaf plum； PM_2.5 concentration

前言

城市空氣質量問題中顆粒物空氣污染尤為嚴重。顆粒物空氣污染，特別是 PM_2.5 和 PM₁₀ 等細顆粒物[1]，不僅影響城市的美觀和居民的生活質量，更對人體健康構成嚴重威脅[2]。園林綠地作為城市生態系統的重要組成部分，其布局設計對于改善城市空氣質量、降低顆粒物濃度具有不可忽視的作用。因此，探討園林綠地布局設計對城市顆粒物空氣污染濃度的影響，具有重要的理論意義和實踐價值。

目前，有較多學者對控制顆粒物污染的綠地布局進行研究，例如苗純萍等[3]研究城市綠地－三維建筑格局對大氣污染物的影響，該方法通過設計的綠地與建筑相配合減少大氣污染物，但該方法無法有效降低TSP濃度，導致污染物仍然存在影響；任飛虹等[4]研究改善顆粒物污染的道路綠地植被屏障，該方法僅能夠降低道路周邊顆粒物污染，無法深度降低城市環境內的 PM_2.5 污染；翟浩然等研究京津冀地區植被覆蓋對大氣顆粒物濃度的影響，該方法在降低 PM_2.5 與 PM₁₀ 時具有良好的效果，但無法有效改善 PM_1，0 污染；LiY等[研究基于跨越式算法的城市道路綠地景觀布局優化方法，該方法通過合理布局改善污染物水平，但對 PM₁₀ 污染物的去除效果較差。

為此，文章研究園林綠地布局設計對城市顆粒物空氣污染濃度的影響。

1園林綠地布局對顆粒物污染濃度影響研究

1.1 場地概況

選取某城市研究區域進行園林綠地布局，該區域實測占地面積為13.3公頃，總建筑面積為1.6公頃，周邊靠近城市道路，區域內存在5棟主要建筑，共劃分三個園林景觀區域，三個區域面積較為接近?？紤]不同園林植物對顆粒物的影響程度不同[7]，在三個園林景觀區域布置不同種植物，構成三種園林綠地布局，具體配置類型見表1。

表1園林綠地布局設計

按照表1配置方案，分別對三個區域進行園林綠地布局設計，并在園林內布置監測點，實時監測場地內 PM₁₀、TSP、PM_2.5 以及 PM_1.0 濃度，同時在所選區域周邊設置對照監測點。

1.2 不同綠地布局對空氣污染濃度的影響評估

1.2.1不同季節空氣污染濃度分析

對園林綠地布局污染物濃度監測周期為1年，每月選擇典型天氣（無降雨，風速 0條件，在該條件下進行數據取樣。由于不同季度下不同配置的綠地布局對顆粒物的影響存在差異，文章分別從四個季度中選取一日進行污染物濃度數據取樣分析，以此評估每種綠地布局對不同季節下的顆粒物污染濃度影響。

1.2.2空氣污染濃度的消減率分析

利用取樣得到的數據，分析不同園林綠地布局設計對城市顆粒物空氣污染濃度的消減率，具體采用式（1）進行計算：

X=1-Q_s/Q_r

式（1）中， X 表示城市顆粒物空氣污染濃度的消減率； Q_s?Q_r 分別為園林綠地布局監測點污染物濃度值與區域外對照點污染物濃度值。

2 結果分析

2.1不同季節下綠地布局對污染濃度的影響

（1）分析春季環境下三種綠地布局在一日內的TSP、 PM₁₀?PM_2.5 以及 PM_1.0 的濃度變化，以此評估在春季環境下不同園林綠地布局對城市顆粒物污染濃度的影響，分析結果見圖1。

通過圖1可知，在春季環境下，不同園林綠地布局在單日內對顆粒物污染濃度的影響呈波動變化。在單日狀態下，不同污染物濃度在 6：00-10：00 呈現下降趨勢，而在 10：00-12：00 呈小幅度上升，在12：00之后又逐漸下降，當時間達到16：00以后，四種顆粒物濃度又逐漸上升。在三種綠地布局配置中，配置C區域的顆粒物濃度始終保持最小，說明該配置下的環境顆粒物污染水平較低。在四種顆粒物中，TSP 濃度最高， PM₁₀ 濃度次之，而 PM_1.0 與PM_2.5 處于較低狀態。

（2）與春季相比，夏季環境溫度相對較高，分析夏季環境下三種綠地布局在一日內的不同顆粒物的濃度變化，從而評估在夏季環境下不同園林綠地布局對城市顆粒物污染濃度的影響，分析結果見圖2。

根據圖2可知，在夏季環境下，不同園林綠地布局對每種顆粒物空氣濃度造成的影響與春季環境有所不同，在夏季時， PM₁₀?PM_1.0 以及 PM_2.5 濃度均要高于春季，而TSP濃度則要略低于春季。同時，在夏季單日內， 6：00-14：00 時，不同顆粒物污染濃度均處于下降狀態，在 14：00-20：00 則存在明顯上升，而 20：00-22：00 又處于下降狀態。分析四種顆粒物空氣濃度可以發現，配置C區域在夏季時的 PM_1，0 濃度遠遠低于其他兩種綠地布局配置，且其他顆粒物濃度也略低于另外兩種配置，為此，在夏季環境下，配置C區域的布局可以更有效的減少城市顆粒物濃度。

（3）分析秋季環境下三種綠地布局在一日內的不同顆粒物空氣濃度變化，以此評估在秋季環境下不同園林綠地布局對城市顆粒物污染濃度的影響，分析結果見圖3。

由圖3可知，在秋季環境下，單日內不同顆粒物濃度在6：00-8：00呈小幅度下降，之后則出現逐漸上升狀態，其中， PM_1，0 含量明顯低于春季與夏季，在三種綠地園林布局中，配置C區域的 TSP、 PM₁₀ 、PM_2.5 以及 PM_1，0 始終低于其他兩個區域，說明該區域的綠地園林布局對顆粒物降解效果較好。

（4）分析冬季環境下三種綠地布局在一日內的不同顆粒物空氣濃度變化，從而分析在冬季環境下每種園林綠地布局對城市顆粒物污染濃度的影響，分析結果見圖4。

根據圖4可知，當處于冬季時，在單日內6：00-8：00每種顆粒物含量存在小幅度下降，之后逐步上升，上升至18：00時，各種顆粒物濃度處于最高水平，之后顆粒物濃度繼續呈下降趨勢。在三種綠地布局配置中，配置C環境下的顆粒物濃度可以在不同季節始終保持最低水平，可見該配置的布局效果較為良好。

圖3不同綠地布局下秋季顆粒物濃度變化

2.2 園林綠地布局對顆粒物的消減率分析

通過上述分析發現，在配置C的綠地布局下，每一季節的顆粒物含量始終保持較低水平，為評估該布局設計對顆粒物濃度的影響，分析這一布局對不同顆粒物在每一月份下的消減率，分析結果見圖5。

圖5配置C綠地布局對顆粒物的消減率分析

通過圖5可知，該園林綠地布局在8-12月的顆粒物消減率相對較高，而1-7月份的顆粒物消減率相對較低，但在1-7月最低顆粒物消減率未低于8.0% ，可見該園林綠地布局具有良好的顆粒物去除效果，在四種顆粒物中，該布局對 PM_1.0 的消減率最高，為此，該局部可在較高程度上去除城市環境中的PM_1.0 污染。

3結束語

文章研究園林綠地布局設計對濃度的影響。通過精心設計的三種綠地布局配置，結合長期顆粒物監測數據，發現采用紅葉季、枇杷、白蠟、棣棠等植物組合的綠地布局在全年四季均展現出顯著的顆粒物污染消減效果。這種布局設計有效降低關鍵污染物的濃度，消減率穩定在 8% 至 14% 之間，顯示出了良好的環境改善潛力。這一發現表明，通過精心設計的園林綠地布局，不僅能夠提升城市的綠色生態環境，還能有效減少顆粒物空氣污染濃度，從而改善居民的生活質量。園林綠地布局設計通過種植不同綠色植物，極大地提升了城市對空氣中有害物質的吸收和轉化能力。為此，園林綠地布局可有效改善城市顆粒物空氣污染情況，對于提升城市居民的生活質量具有重要意義。

參考文獻：

[1]劉杰，王明飛，鄧建明，等.山東省AQI、顆粒物和臭氧時空演化特征及關鍵影響因素識別分析[J].環境科學研究，2023，36（2）：273-284.

[2]楊顯玉，呂雅瓊，邵平，等.四川盆地大氣氨與氮氧化物排放對細顆粒物污染的影響及減排潛力[J].中國環境科學，2022，42（8）：3502-3511.

[3]苗純萍，何歡，陳瑋，等.城市綠地-三維建筑格局對大氣污染物的影響研究進展[J].生態學雜志，2022，41（8）：1628-1634.

[4]任飛虹，白驊，邱兆文，等.改善顆粒物污染的道路綠地植被屏障研究進展［J].生態學報，2022，42（13）：5177-5186.

[5]翟浩然，么嘉棋，王光輝，等.京津冀地區植被覆蓋對大氣顆粒物濃度的影響[J].遙感信息，2022，37（6）：27-33.

[6]Li Y，ZhengL.An optimisation method of urban road green space landscape layout based on leapfrog algorithm[J].International journal of environmental technology and management， 2023，26（6）：457-469.

[7]孫豪宇，郭群勇.基于Fluent的城市街區大氣污染擴散仿真[J].計算機仿真，2023，40（1）：499-504；516