我国城市大气颗粒物污染日益严重,近年来借助城市树木减轻大气颗粒物污染受到普遍关注。精确定量测定叶片大气颗粒物的吸滞量是在叶片、单木和林分尺度上准确评估城市树木大气颗粒物吸滞能力的基础,因此本文拟以具有不同叶面微结构特征的北京常用城市森林建设树种为研究对象,首先对叶表面滞纳颗粒物定量测定技术优化进行研究,在此基础上对北京5种乡土树种叶表面颗粒物滞纳特征进行了评价,以期为不同树种滞尘能力的更高精度评估提供方法基础与数据支撑,并为针对不同污染地区的高滞尘树种筛选提供依据。本论文研究内容主要包括:(1)在课题组前期洗脱粒度称量方法(EWPA)的基础上,研究基于超声震荡的树木叶表面滞纳颗粒物精确清洗方法及其技术参数优化,其中包括最佳叶面超声清洗参数确定(24个超声功率×时间的处理)、最佳叶面清洗步骤的确定以及对得到的叶表面滞纳颗粒物精确清洗方法进行普适性研究;(2)研究2个地点(元大都城垣遗址公园、植物园)5种北京乡土树种(银杏、油松、国槐、绦柳和圆柏)2个滞尘时长下(雨后4天、雨后14天)叶面滞纳颗粒物粒径分布的空间和时间变化特征,同时定性分析各树种叶表面微结构与其叶面滞纳颗粒物粒径分布的相关关系;(3)使用本研究确认的最佳叶表面颗粒物收集技术,对2个地点5个树种2次滞尘时长下的样品进行研究,测算不同树种对不同粒径大气颗粒物的滞纳效率,并将吸滞效率按照PM1、PM2.5、PM5、PM10、TSP精确划分,旨在为不同污染物来源地区的高滞尘树种筛选提供科学依据。本文的主要研究结果和研究结论如下:(1)在40%、60%、80%和100%功率下,银杏叶片当超声波清洗时长分别为5、5、5和3 min时不会破坏叶片结构致使叶绿素析出叶片,油松针叶即使超声清洗20min时,也不会破坏叶片结构导致叶绿素析出叶片。结合反向实验结果,最终得到1种完整获取叶表面颗粒物的方法:泡洗+刷洗+超声清洗(100%功率+超声清洗3 min阔叶树种/1Omin针叶树种),最高还可洗脱约二分之一的叶表面颗粒物。常规方法只能完全清洗掉叶片上d>10μm或d>5μm的大气颗粒物,加入超声震荡清洗步骤可以更完整获取叶表面颗粒物(尤其是小粒径颗粒物)。基于得到的方法,得到了2个概念:“易再生滞尘能力”即植物叶片受降雨冲刷等自然因素的影响后,经一定污染时长,能够再次滞纳颗粒物的能力,这部分的能力,可以通过泡洗得到的颗粒物进行估算。“难再生滞尘能力”指牢固于叶片表面,不易受雨水冲刷等自然因素的影响而使叶片表现出对颗粒物的滞纳能力,这部分的能力,可以通过刷洗+超声清洗得到的颗粒物进行估算。(2)同一地点相同树种经历2次滞尘时长后,叶表面大气颗粒物粒径分布形式大体相同,如元大都城垣遗址公园银杏和油松叶表面颗粒物在两次滞尘时长下粒径分布曲线大体相同,国槐、绦柳和圆柏叶表面颗粒物在2次滞尘时长下粒径分布曲线大体相同;植物园地区也表现出相同的特征。而同一树种在不同地区的叶表面大气颗粒物粒径分布模式不同,如元大都城垣遗址公园的油松经历短长滞尘时长后,滞纳的大气颗粒物粒径分布模式均为双峰分布模式,而植物园地区的油松,经历短长滞尘时长后,滞纳的大气颗粒物粒径分布模式为单峰型分布。因此,同一污染物来源的地区的树种,经历两次滞尘时长,粒径分布模式大体相同;同一树种同一采样时间,不同污染物来源的地区呈现出不同的粒径分布模式。(3)易再生滞尘的吸滞效率是总吸滞效率的20%到50%,且本研究中得到的叶片对小粒径颗粒物的吸滞效率基本高于其他研究,采用该方法对本研究和已有研究的数据进行计算,研究中银杏、油松、国槐、绦柳和圆柏叶片对PM10的总滞纳效率分别为:134.87、106.14、346.27、415.23和344.41 mg/m2·d-1,这在已有研究数据中均处于偏高水平,其中圆柏和绦柳叶片对PM2.5的总滞纳效率分别为:197.56和172.87 mg/m2·d-1,高于其他研究。(4)基于各树种难再生滞尘和易再生滞尘的综合分析,得出针对不同污染地区树种筛选方法的建议。对于西直门的交通污染控制点来说,汽车尾气是空气污染的主要来源,本研究的5个树种中,圆柏、绦柳和国槐综合滞尘能力较为出色,因为圆柏和绦柳结合,对小粒径大气颗粒物易再生的吸滞效率最高,国槐对PMi、PM2.5、PM5和PM10难再生滞纳效率最高。对于植物园的这类的城郊环境评价点来说,空气中受尾气的影响较少,且地势空旷,容易受到大风的影响,其中油松、国槐、圆柏综合滞尘能力较为出色,因为油松对PM1、PM2.5、PMs、PM1o的易再生吸滞效率最高,国槐和圆柏的组合将会对各粒径的大气颗粒物都有最高的难再生滞尘效率。