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北京市绿化树木挥发性有机物释放动态及其对人体健康的影响

高岩  
【摘要】:城市绿地是城市生态系统中重要的组成部分,在美化景观、净化空气、改善环境质量、保护城市生态平衡以及促进居住者身心健康等方面起着十分重要的作用。为了摸清北京市主要绿化树木所释放的挥发性有机物(VOCs)的主要成分及其释放动态变化,探讨其可能的净化空气、抑制空气微生物生长以及对人体健康等方面的作用及其可能的机制,从化学生态学角度为城市园林规划设计中的树种选择提供科学数据。本研究应用植物化学生态学、植物生理生态学、微生物学、动物行为学和人体生理学等多学科交叉的研究方法,采用动态顶空吸附法和热脱附-气质联用(TCT/GC/MS)分析技术,对北京市几种主要绿化树木释放的VOCs成分和含量及其季节释放动态变化、绿地空气中VOCs成分和含量及其季节和时空动态变化进行了测定;同时根据生物测定数据初步建立了树木VOCs的组成、浓度与空气微生物、动物行为和人体生理反应之间的相互关系及其影响因子,得到如下主要结论: 1.以北京市主要绿化树种油松(Pinus tabulaeformis Carr.)、白皮松(Pinus bungeana Zucc.)、桧柏(Sabina chinensis Antoine.)、国槐(Sophora japonica L.)、金银木(Lonicera maackii Rupr. Maxim.)、紫叶李(Prunus cerasifera Ehrh. f. atropurpurea Jacq. Rehd.)为试材,分析近自然状态下单株树木释放VOCs的成分、含量和季节动态变化。绿化树木释放VOCs是由多种微量挥发性有机性物质以不同浓度和比例组成的混合物,其释放速率的动态性和可变性与树木的生长季节和环境条件有密切关系。在生长季中,6、7月份释放速率高,春秋两季释放速率低;针叶树主要释放萜烯类VOCs,包括柠檬烯、β-蒎烯、α-蒎烯、莰烯、γ-松油烯、对-孟-1,4(8)二烯、罗勒烯等,占总VOCs的80~90%;阔叶树主要释放的异戊二烯、乙酸-3-己烯酯和单萜类化合物等约占VOCs总量的60~80%。 2.对油松、白皮松、桧柏、雪松、红皮云杉绿地和马路边空气中VOCs组成、含量进行了分析比较。数据表明,在油松、白皮松、桧柏、雪松和红皮云杉的绿地空气中,萜烯类化合物占VOCs总量的60~80%,烷烃类化合物占5~20%,而苯类化合物只占3.4%左右;而在马路边的空气中,苯类化合物占VOCs总量的53.6%,萜烯类化合物只占0.9%,表明由于这些针叶树木的存在,空气中萜烯类化合物大量增加,而苯类化合物明显降低,说明树木释放的VOCs具有净化、改善都市环境空气质量的作用。 3.采用自然沉降法,调查5种针叶树林地中空气微生物(细菌、真菌和放线菌)的含量,发现油松、白皮松、桧柏、红皮云杉和雪松林地空气中微生物含量明显低于林外空旷地;用5种针叶树提取液和单体进一步对空气微生物进行抑菌实验的数据表


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