【摘要】：城市大氣顆粒物污染日益嚴重并引起了政府及社會各界的廣泛擔憂。植被尤其是木本植物可通過覆蓋地表減少顆粒物來源、吸滯大氣顆粒物、影響氣象因子間接作用于大氣顆粒物等方式,對大氣顆粒物產生一定的調控和消除作用。因此,近年來借助城市樹木減輕大氣顆粒物污染受到了學術界及相關職能部門的普遍關注。但對植被吸滯顆粒物質量及粒徑分布測定還缺乏精準的研究方法,對北京市調控大氣顆粒物(特別是細顆粒物(PM2.5,d≤2.5 μm))典型林分配置模式也缺乏系統(tǒng)的研究,因此本文圍繞以上兩個方面開展了相關研究。研究內容主要包括：(1)對植物葉片吸滯PM2.5等大氣顆粒物定量研究方法進行探索。(2)以城市道路邊銀杏單木為例,研究樹木葉片大氣顆粒物滯納量在冠層內的空間變異性,分析其單位面積葉片PM2.5、PM1o(d≤ 10 μm)和TSP(d≤ 100 μm)吸滯量。(3)在對北京平原風景游憩林類型及其基本特征進行詳細調查基礎上,研究了典型林分對PM2.5、PM1o和TSP等大氣顆粒物的吸滯能力及其與氣象條件的關系,并提出調控PM2.5等大氣顆粒物的典型林分配置模式。研究結果表明：(1)所提出的洗脫稱量粒度分析法(EWPA)可實現對植物葉片吸滯大氣顆粒物質量和粒徑分布進行直接、準確測定,其可操作性強。其主要特點為：測定流程為清洗葉片、離心洗液、烘干等步驟收集其吸滯的顆粒物,然后對顆粒物稱量,并采用激光粒度儀測定顆粒物的粒徑分布,最后利用葉面積和林分葉面積指數數據換算得到單位面積葉片和林分的各徑階顆粒物吸滯量；測定顆粒物粒徑范圍為0.375～2000μm。在奧林匹克森林公園內一片毛白楊林分(27天未經歷降雨,PM2.5日均值超國家二級標準的天數達到20天)中應用該法,測得毛白楊葉片吸滯大氣顆粒物的粒徑均值為17.8 μm,吸滯PM2.5、可吸入顆粒物(PM1o)和總懸浮顆粒物(TSP)的百分比分別為13.7%、47.2%和99.9%；葉片的PM2.5、PM10、TSP和總顆粒物吸滯量分別為8.88×10-、30.6×10-6、64.7×10-6和64.8×10-6g·cm-2；林分的PM2.5、PM10、TSP和總顆粒物吸滯量分別為0.963、3.32、7.01和7.02 kg·hm-2。(2)在0-2級風且大氣污染不嚴重的天氣下,城市道路邊銀杏單木單位面積葉片PM2.5、PM10和TSP滯納量在冠層內的空間分布無明顯規(guī)律,單位面積葉片PM2.5和PM10滯納量分布狀況較為相似,低處葉片PM2.5、PM1o滯納量更大,高處葉片TSP滯納量更大；除了高度對單位面積葉片PM2.5滯納量有顯著影響(P0.05),高度、方向、部位因子及交互作用對樹冠單位面積葉片PM2.5、PM1o和TSP滯納量均無顯著影響(P0.05)。針對不同研究目的,對樹木冠層大氣顆粒物滯納量研究的采樣方法提出建議,為城市植被對大氣顆粒物吸滯作用的相關研究提供一定科學依據。(3)當風力為0～2級時,在各污染級別下4片林分內PM2.5濃度的日均值[觀測時段內(9：00—15：00)PM2.5濃度平均值]無顯著差異(P0.05)。林內PM2.5濃度與空氣相對濕度呈顯著正相關(P0.01),與氣溫呈顯著負相關(P0.05),與風速不相關(P0.05)。相對于林分外空地,林分內PM2.5濃度變化比例在-21.4%～33.2%,空氣濕度較低時林分內PM2.5濃度降低,較高時增加,本次研究空氣濕度的臨界值為67%。(4)本研究中,不同林分中各樹種葉片吸滯顆粒物粒徑范圍大都在260μm以內,粒徑均值在12-39μm范圍內。針葉樹吸滯大氣顆粒物能力大于闊葉樹種,單位面積葉片PM2.5和PM10吸滯量最大的三個樹種分別為：華山松、銀杏、圓柏；單位面積葉片TSP吸滯量最大的三個樹種分別為：華山松、元寶楓、銀杏。單位面積林分PM2.5、PM10、TSP吸滯量比較中,華山松-銀杏混交林和多樹種復層混交林最大�；诒敬窝芯拷Y果,綜合拓展提出兩種調控PM2.5等大氣顆粒物的典型林分配置模式,即“疏密交錯模式”和“全面控制模式”。
【關鍵詞】：大氣顆粒物 洗脫稱量粒度分析法 單木 氣象因子 吸滯量 林分
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S718.5;X513
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