張 莉，王尚軍

(1.東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，哈爾濱150040;2.黑龍江省大慶市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，黑龍江大慶163311)

隨著汽車時(shí)代的到來(lái)，中國(guó)各城市機(jī)動(dòng)車保有量以前所未有的速度迅速增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車產(chǎn)生的廢氣和噪聲污染已日益成為世人關(guān)注的問(wèn)題［1］。因此切實(shí)有效地控制和改善我國(guó)機(jī)動(dòng)車污染狀況，解決城市交通環(huán)境污染勢(shì)在必行，具有十分重要的意義［2］。

1 城市道路環(huán)境污染現(xiàn)狀

隨著社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車保有量以每年約13%的速度增長(zhǎng)，導(dǎo)致城市道路交通環(huán)境污染嚴(yán)重［3］。汽車保有量增加引起交通擁堵，汽車尾氣導(dǎo)致城市煙霧，污染土壤和水體，還會(huì)造成噪聲污染，對(duì)人類生存和健康帶來(lái)許多不利影響［4］。道路交通污染影響范圍廣、強(qiáng)度大，城市交通環(huán)境污染主要有大氣污染和噪聲污染。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)城市環(huán)境污染的類型，正由煤煙型向煤煙污染與車輛排氣污染混合型或排氣污染性轉(zhuǎn)化［5］。城市大氣污染60% ～70%來(lái)自于機(jī)動(dòng)車尾氣排放，而且因城市大氣環(huán)境污染引起的各類投訴不斷上升。在城市道路和交叉口兩側(cè)，機(jī)動(dòng)車尾氣污染的濃度大大高于其他區(qū)域，形成城市中污染濃度較高甚至嚴(yán)重超標(biāo)的走廊地帶。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)單車污染物排放是發(fā)達(dá)國(guó)家的幾倍，一些城市主要交通干線和主要路口的污染物濃度超標(biāo)，CO和HC的排放量更高，對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境造成影響［1］。我國(guó)大城市60%的CO、50%的 NOX和30%的HC污染，就是由機(jī)動(dòng)車排放的尾氣造成的［6］。盡管大多數(shù)城市空氣污染物的監(jiān)測(cè)數(shù)值低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是一些大城市的濃度仍然較高。

交通噪聲是城市主要污染源之一，城市噪聲的50%～70%來(lái)自于交通噪聲。道路交通噪聲超標(biāo)，其中高架橋和軌道交通等引發(fā)的交通噪聲更為突出［7］。我國(guó)大多數(shù)城市的噪聲污染呈惡化趨勢(shì)，污染最重的是交通干線兩側(cè)和二類功能區(qū)的商業(yè)區(qū)，其中交通干線兩側(cè)夜間超標(biāo)率最大，對(duì)道路沿線的居民和環(huán)境造成嚴(yán)重污染［8］。在城市快速路上高速行駛的車流噪聲接近100db［6］。在歐盟國(guó)家，40%的居民幾乎全天受到交通運(yùn)輸噪聲污染。交通噪聲污染不僅嚴(yán)重影響人們的正常工作、生活和休息，而且也是也是環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，影響社會(huì)的正常秩序和城市的可持續(xù)發(fā)展。聲屏障可以消除或減少噪聲，但也會(huì)產(chǎn)生負(fù)作用，易造成駕駛員心理壓抑，易發(fā)生炫目和反光現(xiàn)象并要求經(jīng)常清洗［8］。

2 城市道路綠化滯塵降噪研究

隨著城市化進(jìn)程的不斷邁進(jìn)，道路綠化不僅美化街景，在彌補(bǔ)道路系統(tǒng)對(duì)自然生態(tài)的隔斷方面也起到了積極作用，減弱了城市化進(jìn)程對(duì)自然生態(tài)的負(fù)面影響［9］。植物生活在大氣污染的環(huán)境中，不僅對(duì)大氣污染物有抵抗的本領(lǐng)，而且也有吸收、轉(zhuǎn)化、積累的性能。目前通過(guò)設(shè)置綠化隔離帶以減少道路污染物的擴(kuò)散已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的道路生態(tài)防控措施，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了很多相關(guān)的研究［10－12］。樹木通過(guò)降低風(fēng)速使空氣中的灰塵滯留在樹葉或樹干的表面，起到過(guò)濾灰塵及減塵的作用。蒙塵的樹木經(jīng)過(guò)雨水沖洗又可以恢復(fù)其滯塵能力。植物對(duì)污染物有很好的過(guò)濾吸附作用，植被葉片的表面性能可以截取和固定大氣顆粒，使顆粒物脫離大氣環(huán)境而成為消減城市大氣環(huán)境污染的重要過(guò)濾體。植物葉片滯塵量越大，對(duì)大氣顆粒的消減作用越強(qiáng)［13］。闊葉喬木葉片面積大，樹冠寬闊，被認(rèn)為是滯塵植物的首選。相同交通環(huán)境條件下綠化帶的臨街側(cè)污染物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于林地和背街側(cè)。結(jié)果表明，30m處的林地污染物的濃度比林地外的街道一側(cè)環(huán)境低1～3倍以上［2］。因此植物在一定程度上可以降低城市道路上的汽車尾氣、噪音及煙塵對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到凈化空氣的目的。

劉冰等指出了植物修復(fù)的作用，認(rèn)為綠色植物有滯塵作用，城市中的綠地、草坪等都可以減少大氣中的粉塵量。葉片面積指數(shù)大、粗糙多絨毛、能分泌粘性油脂或汁液的樹種，如毛白楊、臭椿等是比較理想的防塵植物［14、7、15］。對(duì)北方 30 種景觀樹種凈化空氣的效益進(jìn)行了分析，指出了不同樹種的滯塵、殺菌效果，對(duì)各類地區(qū)綠化樹種的選擇提供依據(jù)［16］。試驗(yàn)主要是采集不同樹種吸塵后的葉片，葉片大小各異，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室洗刷、處理，就可以得到葉片所附顆粒物的質(zhì)量。樹種的滯塵能力與地區(qū)污染程度、葉片的形態(tài)、粗糙程度表皮毛的多少等有關(guān)。藺銀鼎等在太原通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)模擬的方法研究了道路綠化隔離帶對(duì)道路中心顆粒污染物向非機(jī)動(dòng)車道擴(kuò)散的影響［17］?，F(xiàn)場(chǎng)是通過(guò)增減遮陽(yáng)網(wǎng)的層數(shù)模擬道路綠化帶的寬度和疏透度，用正交設(shè)計(jì)的方法測(cè)量綠化帶兩側(cè)污染物的變化，以評(píng)價(jià)綠化帶的凈化效果。王贊紅等對(duì)常用灌木植物的滯塵效應(yīng)進(jìn)行了研究，在實(shí)驗(yàn)中主要測(cè)定葉片的滯塵量和滯塵顆粒物，選取了石家莊市4條主干道12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的大葉黃楊頂端葉片進(jìn)行采樣分析。研究表明，單葉滯塵量與時(shí)間成正比，但達(dá)到滯塵飽和量時(shí)將不再增加［18］。為了保證植物的滯塵能力，在北方干燥無(wú)雨的天氣情況下，最多15 d就需要對(duì)樹木進(jìn)行人工清洗以恢復(fù)葉片的滯塵能力。植物葉片器官能夠指示大氣污染程度，樹皮更能真實(shí)反映大氣環(huán)境質(zhì)量的變化情況，樹皮長(zhǎng)期暴露于大氣中，比樹葉接觸的時(shí)間更具有連續(xù)性［19］。李寒娥等就對(duì)廣東交通道路中最常見的8種城市行道樹進(jìn)行了研究，每種樹隨機(jī)采取10片樹葉和樹皮樣品，樣品包括面向快車道一側(cè)的和面向人行道一側(cè)的，樹皮的厚度為1～3 mm。結(jié)果表明，城市行道樹的葉片和樹皮器官在吸收重金屬、硫含量等指標(biāo)在不同的方位呈現(xiàn)顯著的差別。城市行道樹采樣部位離機(jī)動(dòng)車道水平距離越近，其樹皮和葉片的含鉛和含鎘量越高［20］。沈家芬等在2001年對(duì)廣州3個(gè)道路綠化抗污染模式進(jìn)行了研究，各模式林帶均長(zhǎng)50 m，寬15 m，間隔10 m。結(jié)合試驗(yàn)地點(diǎn)環(huán)境，選擇了4種綠化植物進(jìn)行試驗(yàn)，生長(zhǎng)2a后測(cè)定各模式對(duì)NOX、CO和TSP等大氣污染物的凈化效果，采樣點(diǎn)高度為1.5 m，與綠化帶距離1 m。結(jié)果表明，若植物種類相同、配置方式相似，則種植密度與凈化效果密切相關(guān)［21］。王慧等選擇具有代表性的公路綠化主要樹種，采用人為揚(yáng)塵的方法對(duì)不同樹種的滯塵潛力進(jìn)行了模擬試驗(yàn)。樹種共16種，10科，其中喬木10種，灌木6種。研究表明，灌木的滯塵量最大，其次是闊葉喬木和草本植物。在污染嚴(yán)重的路段，公路兩側(cè)路基礎(chǔ)栽植花灌木效果會(huì)更好［22］。該研究為公路交通環(huán)境的改善提供了理論依據(jù)。

植物有阻、吸噪音的作用，氣孔和絨毛吸收聲音，成為“綠色消音器”。植物降噪的效果與樹種及群落結(jié)構(gòu)有關(guān)，郁閉或下層植物及地被植物稠密的群落吸音效果好［14］。植物除了直接滯塵降噪外，還能間接給人心理舒緩和精神松弛的效果，這是其他措施無(wú)法比擬的。但是道路綠化植物對(duì)交通噪聲的降低效應(yīng)研究較少。試驗(yàn)證明，成片林木可降低噪聲5～40 db，汽車?yán)嚷暣┻^(guò)40 m寬的草坪、灌木等林帶，噪聲可削減10～15 db。所以，在城市道路種綠樹花草能夠減輕噪聲污染［23］。周浩認(rèn)為城市應(yīng)限制使用高聲喇叭，可以在道路旁加隔離屏障，種植綠化帶或在建筑前設(shè)置綠籬作為院墻［24］。陳旭認(rèn)為加強(qiáng)城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)很重要，植樹造林可以降風(fēng)沙、凈化空氣、降低污染，樹木、草坪的套植形式還可以除塵降噪、吸收污染物［25］。相關(guān)研究表明，汽車的噪聲振波傳到植株和枝葉表層，將刺激表層細(xì)胞和葉片氣孔細(xì)胞無(wú)節(jié)律收縮，長(zhǎng)期受到噪音影響，植物的發(fā)病率和豐度都會(huì)受到影響［8］。李妍曾提出在城市道路兩旁設(shè)置高度為1m左右的低聲屏障，既不會(huì)使行人產(chǎn)生壓迫感，也不會(huì)對(duì)道路兩旁的光線形成障礙。通過(guò)對(duì)降噪效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，證實(shí)了低聲屏障是解決城市道路交通環(huán)境污染的有效措施。而且如果低聲屏障設(shè)計(jì)得體，再附加綠化林帶，效果更好［26］。

本文主要是針對(duì)城市道路綠化帶滯塵能力的研究進(jìn)行分析，因國(guó)內(nèi)外對(duì)道路綠化帶的降噪效果研究很少，在此對(duì)降噪方面不做過(guò)多闡述。

3 道路綠化滯塵降噪存在的問(wèn)題

從以上的分析可以看出，恰當(dāng)?shù)牡缆肪G化的確能夠起到滯塵降噪的作用，不僅能夠降低污染、有效改善現(xiàn)有的道路交通環(huán)境，而且還起到美化城市環(huán)境的作用。但是，各地區(qū)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡赜蚝蜌夂虻葘?shí)際條件，在選擇滯塵降噪植物的樹種、群落配置、綠化帶寬度等方面仔細(xì)斟酌，需要園藝工人定期對(duì)道路綠化植物進(jìn)行維護(hù)、清洗，以恢復(fù)植物的滯塵能力，而且還要不定期把枯萎的植物摘除，重新補(bǔ)種，以盡量保證道路綠化在任何時(shí)候都能起到滯塵降噪的作用?，F(xiàn)有的植物滯塵措施都需要花費(fèi)大量的人力和物力。對(duì)于我國(guó)四季如春的南方來(lái)說(shuō)，一年四季道路上的綠化植物茂盛生長(zhǎng)，全年都能夠起到很好的滯塵作用。但是，對(duì)于我國(guó)冬季長(zhǎng)達(dá)半年之久的東北地區(qū)以及冬季約為4個(gè)月的華北地區(qū)來(lái)說(shuō)，冬季時(shí)城市道路交通環(huán)境中的污染物則無(wú)法控制，干枯的樹枝既不美觀也不能起到最佳的滯塵降噪作用［27］，僅有的針葉常綠植物也只能是帶來(lái)一點(diǎn)綠色而已。

因此，如何采取更加有效、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的措施，尋求降低道路交通環(huán)境污染的新方法，在現(xiàn)有道路綠化的基礎(chǔ)上，利用植物葉片和樹皮的固有特性，使我國(guó)東北、華北地區(qū)城市道路交通環(huán)境中的污染物和噪聲在冬季也能夠得到有效控制顯得尤為重要。

4 結(jié)論

目前的城市道路綠化能夠起到降低交通環(huán)境中污染物和噪聲的作用，但對(duì)于我國(guó)東北和華北地區(qū)，冬季漫長(zhǎng)、寒冷，道路綠化滯塵降噪有一定的局限性，不能起到應(yīng)有的作用。因此，急需研發(fā)適應(yīng)性更強(qiáng)、更加有效、更加經(jīng)濟(jì)的城市道路滯塵降噪措施。

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