陳旭彤
(浙江同濟科技職業(yè)學院,浙江 杭州 311231)
PM2.5被稱為細顆粒物,它是指大氣中那些粒徑小于 2.5 μm 的顆粒物。這種細顆粒物占大氣成分的比例較少,在大氣中可以停留很長時間,能擴散到很遠的地方,嚴重影響著大氣的能見度及質量[1]。因此,在控制減少污染源排放的同時,借助植物的清除機制也是緩解城市大氣污染壓力的有效途徑。園林植物對空氣中的顆粒含量有顯著的降低作用,可以改善空氣質量,其所帶來的生態(tài)效益已經逐漸受到社會以及公眾的普遍重視[2,3]。植物能夠防治PM2.5的原理在于:葉表具有氣孔、突起以及溝狀組織結構,可以起到吸附灰塵的作用;園林植物能夠充分吸收二氧化硫,并且將其轉化為亞硫酸根離子和亞硫酸;同時,園林植物所產生的光合作用可以增加空氣中的氧含量,對提高空氣質量,保證空氣清新具有關鍵作用[4,5]。另外,園林植物產生的蒸騰作用可以有效調節(jié)環(huán)境濕度,空氣濕度較高可以凝結大氣顆粒物,減少大氣顆粒物的含量。植物墻作為一種綠化形式,對PM2.5的防治效果如何是值得關注的問題。根據文獻分析可知,目前植物對PM2.5影響的研究主要集中在植物對PM2.5的吸附、控制PM2.5污染的城市綠化樹種選擇、植物滯留PM2.5與葉面微結構的關系。關于植物墻對PM2.5的影響研究鮮有報道,為了更好地了解植物墻對PM2.5大小的影響,本文通過室內外試驗進行了研究,旨在為植物墻防治PM2.5提供理論參考。
試驗地位于浙江省杭州市,杭州處于亞熱帶季風區(qū),屬于亞熱帶季風氣候,四季分明,雨量充沛。全年平均氣溫17.8 ℃,平均相對濕度70.3%,年降水量1 454 mm,年日照時數1 765 h。夏季氣候炎熱、濕潤。
試驗材料為室內及室外植物墻,植物組成主要是鵝掌柴、礬根、綠蘿、吊蘭、棕櫚、腎蕨、彩葉草、龜背竹、八角金盤等。PM2.5測量儀器為激光測量儀。
2017年7月15日,分別選取室內和室外各一處植物墻,按照水平方向和垂直方向0.5 m的單位間隔,其中垂直方向分別為0 m、0.5 m、1 m、1.5 m、2 m,水平方向分別為0 m、0.5 m、1 m、1.5 m、2 m、2.5 m、3 m,分別測量各個點的PM2.5的數值,每個點測量三次,取平均值。將非植物墻作為對照。
室外植物墻PM2.5測量結果見表1。 測量時間為10:00時,測量地點離植物墻的距離對PM2.5有顯著影響,當垂直距離為0 m時,不同水平距離對PM2.5有顯著影響,其中水平距離為0 m時,PM2.5最小為73.67,顯著低于其他處理,隨著水平距離的增大,PM2.5逐漸升高。當垂直距離在0.5~2 m之間時,水平距離為0 m時PM2.5值最小,且隨著水平距離的增加,PM2.5逐漸增加。同時,測量結果也表明,在13:00、16:00、19:00進行測量時,其測量結果和在10:00測量情況基本相同,也是水平距離短,PM2.5值越小。
表1 室外植物墻PM2.5變化特征 μgm-3
表1 室外植物墻PM2.5變化特征 μgm-3
垂直距離水平距離0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m0m73.67c78.33b78.00b79.00b79.33b82.00a83.33a0.5m73.00d77.67c80.00b80.67b79.33b80.00b84.33a1m74.33c78.67b78.67b78.00b81.00a80.00a81.67a1.5m73.00c77.00b77.33b78.67b80.33a80.67a82.00a2m74.67d77.67c77.33c79.67b81.33a82.33a81.67a
注:同行不同字母表示差異顯著,P<0.05。
表2 室內植物墻PM2.5變化特征 μgm-3
表2 室內植物墻PM2.5變化特征 μgm-3
垂直距離水平距離0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m0m81.67c85.33b85.00b85.33b89.00a88.33a93.33a0.5m83.00d83.67d86.00c86.00c87.33b89.67b94.67a1m83.33b84.00b85.67b87.67a87.00a88.67a93.33a1.5m85.67c86.33c86.00c86.67c87.00c89.33b96.33a2m87.00b86.33b86.00b87.67b86.67b88.33a94.67a
注:同行不同字母表示差異顯著,P<0.05
從表2可以看出,測量時間為10:00、13:00、16:00,測量地點離植物墻的距離對PM2.5有顯著影響,當垂直距離為0~2 m時,不同水平距離對PM2.5有顯著影響,其中水平距離為0 m時,PM2.5最小,顯著低于其他處理,隨著水平距離的增大,PM2.5逐漸升高。當測量時間為19:00時,不同測量地點PM2.5差異不顯著。
根據表3,當測量時間為10:00時,室內植物墻與非植物墻相比,在水平距離為0~2.5 m時,非植物墻PM2.5顯著高于植物墻,當超過3 m時,植物墻與非植物墻差異不顯著,說明當超過一定距離時,植物墻對PM2.5的影響不明顯。同時,從表3也可以看出,在水平距離相同的情況下,無論是植物墻,還是非植物墻,在一定范圍內,垂直距離對PM2.5影響不明顯。
表3 室內植物墻與非植物墻對比 μgm-3
表3 室內植物墻與非植物墻對比 μgm-3
垂直距離水平距離0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m植物墻0m81.67d85.33b85.00b85.33b89.00b88.33b93.33a0.5m83.00c83.67c86.00b86.00b87.33b89.67b94.67a1m83.33c84.00c85.67b87.67b87.00b88.67b93.33a1.5m85.67c86.33b86.00b86.67b87.00b89.33b96.33a2m87.00b86.33b86.00b87.67b86.67b88.33b94.67a非植物墻0m94.67a90.33a93.67a92.33a92.33a93.33a93.33a0.5m89.67b92.33a93.33a93.33a91.00a93.33a94.67a1m91.00b91.00a94.67a93.33a93.33a94.33a94.67a1.5m93.33a93.67a93.67a93.67a91.00a94.00a93.00a2m91.67b92.33a94.00a93.67a90.00a93.33a93.67a
注:同列不同字母表示差異顯著,P<0.05
根據表4,當測量時間為10:00時,室外植物墻與非植物墻相比,在水平距離為0~1 m時,非植物墻PM2.5顯著高于植物墻,當超過1.5 m時,植物墻與非植物墻差異不顯著,說明當超過一定距離時,植物墻對PM2.5的影響不明顯。同時,從表4也可以看出,在水平距離相同的情況下,無論是植物墻,還是非植物墻,在一定范圍內,垂直距離對PM2.5影響不明顯。
表4 室外植物墻與非植物墻對比 μgm-3
表4 室外植物墻與非植物墻對比 μgm-3
垂直距離水平距離0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m植物墻0m73.67b78.33b78.00b79.00a79.33a82.00a83.33a0.5m73.00b77.67b80.00b80.67a79.33a80.00a84.33a1m74.33b78.67b78.67b78.00a81.00a80.00a81.67a1.5m73.00b77.00b77.33b78.67a80.33a80.67a82.00a2m74.67b77.67b77.33b79.67a81.33a82.33a81.67a非植物墻0m81.00a82.33a77.33a78.33a81.00a83.33a80.33a0.5m81.33a81.00a78.33a79.33a81.00a82.33a81.67a1m81.00a80.33a79.33a80.67a80.67a81.67a81.33a1.5m80.33a81.00a78.67a80.67a80.33a81.67a80.33a2m81.33a82.33a79.33a80.33a79.67a80.67a81.00a
注:同列不同字母表示差異顯著,P<0.05
已有研究表明[6,7],植物可以降低PM2.5。本研究也表明,植物墻對PM2.5有一定影響,當植物垂直距離固定時,隨著水平距離的增加,植物墻對PM2.5的影響越來越小,當水平距離超過3m后,植物墻對PM2.5影響不顯著。值得提出的是,植物對PM2.5有一定的防治效果,可以減輕PM2.5帶來的危害,但是并不能從根本上解決空氣污染問題,只能作為治理PM2.5的一種途徑和方式。因此,應從多方面進行治理,尋求更為有效的防治方法和途徑。
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