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北京城区不同绿化覆盖率和绿地类型与(PM10)

日期:2016-09-19  来源:  作者:
    关键词:风景园林; 北京城区; 研究; 绿化覆盖率; 绿地类型; PM10

    Key words:Landscape Architecture; Beijing Downtown; Research; Green Cover Percentage; Greenbelt Types; Particulate Matter 10 (PM10)

    摘要:以探讨北京城区绿化覆盖率和绿地类型与空气中PM10之间的关系为目的,选取了方庄小区、天坛公园、东四六条、全国农业展览馆、国家奥林匹克体育中心、北京市市委党校、清华大学等北京城区7个代表地点,各地点又选取了不同的绿地类型。从2001年1月至2003年1月,历经2年,定期测定了空气中的PM10。结果表明,提高总体绿化覆盖率和营造合理的绿地类型能够在一定程度上降低城区空气中的PM10浓度,提高空气质量。

    Abstract:This work was performed for 2 years from January 2001 to January 2003. It aimed to investigate the effects of virescence overlay rates and greenbelt types on inhalable particulate matter with aerodynamic diameters < 10μm, PM10 in Beijing downtown. For sampling of PM10 seven areas were chosen, which were Fangzhuang Area, Tiantan Park, Dongsi Area, China Agricultural Exhibition Hall, National Olympic Center of China, Party School of CPC Beijing Municipal Committee, and Tsinghua University, and several typical greenbelt types were chosen in each area. The results indicated that PM10 concentration could be decreased in a certain extent, and the quality of air in downtown of Beijing could be improved by increase of virescence overlay rate and making suitable greenbelt types.

    内容: 大气中的固体颗粒物是造成大气污染的主要原因之一。空气动力学当量直径大于100μm的颗粒物称为沙粒,在没有大风时,这部分颗粒物无法存留在空气中。空气动力学当量直径小于或等于100μm的称为总悬浮物(total suspended particles,TSP)。粒径小于10μm的部分可被人体吸入,称为可吸入颗粒物(particulate matter with aerodynamic diameters<10μm,PM10)。由于粒径小于10μm的,特别是粒径小于2.5μm的细颗粒物在空气中的重力沉降率为零,长期在空气中悬浮,因此很多有机污染物和重金属元素都附着在这部分尘粒上,形成有强致病性的粉尘,国内外对PM10和人体健康关系的研究有很多报道。植物作为环境绿化的主体,对空气有一定的净化作用。这方面已有过报道[1、2、4、6~8],但未见有绿地类型对可吸入颗粒物影响的报道,本文旨在探讨不同绿化覆盖率和绿地类型对PM10的影响。 1 研究方法   试验于2001年1月~2003年1月在北京市城区布点进行。 1.1 测试地点   基于北京城区的地理特点,选取东南西北7个区域,每一区域选取北京市环保总局大气监测相同位置,每一地点又选取乔灌型、乔灌草型等绿化类型(表1)。 1.2 测试仪器   实验中所用仪器为北京宾达绿创科技有限公司研制的P—5L2C型数字粉尘仪。该仪器采用光散射法对大气中可吸入颗粒物(PM10)进行测定,仪器携带方便、测定范围在0.01~100 mg/m3,测定标准时间为1分钟。 1.3 测试时间   基于北京市可能的颗粒物来源,确定春、秋、冬3个测试季节,每一季节选取10d,这10d又分为前后5d,每段均从周五至下周二,以消除工作日与非工作日的差别。每天从8点至20点,每两小时测试一次,每次测试的采气时间为1分钟,重复2次。具体测试时间和当时的天气状况见记录(表2)。 1.4 数据统计分析   数据统计分析采用SPSS统计软件。   不同地点的PM10统计,每个地点1天的平均值为1次重复,每个测试季节共10次重复;不同绿地类型的PM10统计,在同一地点的同一绿地类型1天的平均值为1次重复。为了排除气象因素的干扰,在数据统计时去掉了每10d中的最大值和最小值。 2 结果与分析 2.1 北京城区不同地点绿化覆盖率与PM10质量浓度之间的关联 2.1.1 PM10年度总差异  以获得北京城区不同地点绿化覆盖率为目的,购买了2000年8月20日的卫星遥感图,并求算出绿化覆盖率(表3)。从中看出,北京城区不同地点绿化覆盖率差异较大。从本研究所选的7个点分析,绿化覆盖率最高的是天坛公园,达64.4%,最低的是方庄小区,为10.9%。   (表4)列出了2001和2002两个年度不同地点、不同季节PM10的测定统计结果。从中看出PM10的年度平均值不同地点之间差异显著,其中最低值出现在农展馆,而最高值出现在东四六条。2001年农展馆与奥体中心、市委党校、清华大学、方庄小区、天坛公园、东四六条之间差异显著;2002年农展馆与东四六条之间差异显著。   分析了各地点绿化覆盖率与PM10之间的关系(图1)。从中看出,大气中的PM10年度平均浓度随绿化覆盖率的增加而呈现缓慢的减少趋势。2001年的结果显示,在绿化覆盖率增大的初始阶段,PM10浓度下降趋势与2002年相同,但是当绿化覆盖率增加到一定程度后,随其增大而PM10浓度下降幅度明显减小,甚至稍有增加趋势。 2.1.2 PM10季节性差异  从(表4)还可以看出,同一季节中,PM10在不同地点之间差异显著。2001年最低值出现在农展馆。4月农展馆与市委党校、清华大学、天坛公园、东四六条之间差异显著,9月农展馆与方庄小区、东四六条之间差异显著,12月农展馆与奥体中心、清华大学、方庄小区、天坛公园、东四六条之间差异显著。2002年PM10最低值3月出现在市委党校和清华大学,两者都为0.053mg/m3,市委党校和清华大学与奥体中心、方庄小区、天坛公园、东四六条之间差异显著,9月出现在天坛公园,天坛公园与市委党校、方庄小区、东四六条之间差异显著,12月出现在农展馆,农展馆与奥体中心、市委党校、清华大学、天坛公园、东四六条之间差异显著。   从(图1)还可以看出,绿化覆盖率与PM10之间的关系各季节有所不同。2001年4月PM10随着绿化覆盖率的增加而减少,但当绿化覆盖率增加到一定程度时PM10反而有增加趋势。2002年3月PM10变化趋势较平缓。两年中9月PM10变化趋势基本相同,随绿化覆盖率的增加PM10缓慢减少。2001年12月PM10随绿化覆盖率的增加而缓慢减少,但当绿化覆盖率增加到一定程度后PM10基本不变,2002年12月PM10基本不随绿化覆盖率的变化而变化,此时除了常绿植物外,大部分植被都干枯。   上述结果可见,PM10在北京城区不同地点之间存在的差异与各测试点绿化覆盖率有关。其中,秋季(9月)PM10随绿化覆盖率的增加缓慢减少,说明绿地具有降低PM10的作用。 2.2 北京城区不同绿地类型与PM10质量 浓度之间的关联 2.2.1 PM10年度总差异  本研究所选的7个地点中,除东四六条、天坛公园绿地类型较少外,其他地点的绿地类型都较多(表1)。   (表5)列出了2001和2002两个年度不同绿地类型不同季节PM10的测定统计结果,从中看出,PM10的年度平均值不同绿地类型之间差异显著。两年中,PM10最低值都为乔灌型绿地,最高值都出现在道路上。2001年乔灌型绿地与灌木型、乔木型绿地之间差异显著,2002年乔灌型绿地与草坪型、灌木型绿地之间差异显著。 2.2.2 PM10季节性差异   从(表5)还可以看出,同一季节中,不同绿地类型与道路相比,PM10差异显著。两年中各季节PM10道路最高。2001年4月PM10最低值为乔灌型绿地,乔灌型绿地与灌木型绿地之间差异显著,9月PM10最低值为乔草型绿地,乔草型绿地与灌木型绿地之间差异显著,12月PM10最低值为乔草型和灌木型绿地,两者都为0.047mg/m3,但不同绿地类型之间差异不显著。2002年3月PM10最低值为乔草型绿地,乔草型绿地与草坪型、乔木型绿地之间差异显著,9月PM10最低值为乔灌型绿地,乔灌型绿地与乔灌草型、灌木型绿地之间差异显著,12月PM10最低值为乔灌草型绿地,但不同绿地类型之间差异不显著。  由上述可见,PM10各种绿地类型明显低于道路,复合结构(乔灌型、灌草型、乔灌草型、乔草型)减少PM10的作用大于单一类型的绿地。这说明利用合理的绿化组合能够在一定程度上降低局部地区空气中PM10浓度,提高空气质量。 


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