重庆市大气颗粒物时空变化及植物滞尘能力研究

【摘要】：大气颗粒物污染在中国已成为重要的问题,大气颗粒物对人体健康、环境污染和能见度等都有影响。目前有关大气颗粒物的研究主要集中于来源分析、成分解析、危害评价和动态变化特征。本研究基于重庆市和缙云山森林大气颗粒物的监测数据,运用ArcGIS等分析了大气颗粒物的时空分布规律及气象因子对大气颗粒物浓度的影响；研究了缙云山典型林地大气颗粒物浓度分布特征及其影响因素。选取重庆市典型树种,通过野外实测叶片滞留颗粒物以及利用自制气室实验模拟两种方法,量化评价典型树种阻滞吸附PM2.5的能力,并结合植物生理分析差异原因。主要研究结果如下：(1)重庆市主城区PM2.5和PM10浓度日变化呈现明显的双峰双谷曲线变化。基于ArcGIS研究PM2.5的季节和空间分布。结果表明：季节上,冬季PM2.5浓度最高,气象状况和植被生理活性减弱是影响冬季PM2.5污染降低的主要原因。空间上,PM2.5浓度从市中心到周围区域逐渐降低。研究表明：人类活动频繁、建筑物密度大、交通发达繁忙的区域PM2.5污染较严重；远离城区、绿化和植被覆盖好,人均公用绿地面积大以及邻近水域的地区PM2.5浓度较低。(2)PM2.5为重庆市主城区首要颗粒物污染,商业区污染最为严重,绿地和清洁对照点污染较轻。结合PM2.5空间分布特征和不同土地利用类型分布特征,能够发现植被和水域有助于降低PM2.5污染。(3)大气颗粒物浓度季节变化特征为：冬季春季秋季夏季。四种典型林地中针叶林对PM2.5的阻滞和消减能力较强。降雨对林地内大气颗粒物有明显的降低作用,雨后阴天颗粒物浓度回升较快。(4)野外实测叶片滞留颗粒物的实验结果得到：叶表面滞留的PM2.5颗粒物数量较多；滞留的PM10颗粒物体积占比较多。自制气室模拟试验结果得到：针叶树种滞尘能力远远高于阔叶树种。阔叶树种滞尘能力也有很大差异。(5)植物叶片能有效的滞留颗粒物,叶表面生理结构和粗糙度是影响叶片滞尘能力的两大因素。植物叶片对不同粒径颗粒物的滞留能力差异与叶表面结构有关。