【摘 要】
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随着我国经济的快速发展,能源形势与环境问题日益险峻。大气污染问题主要集中在京津冀、长三角、珠三角等经济发达和人口密集地区,由于道路交通排放日益增加,道路污染日渐严重,因此如何减少路旁行人暴露在高浓度污染物环境中的风险问题急需解决。道路旁绿带在改善空气质量方面具有不可替代的作用,不同植物配置对污染物净化效果不同,所以合理地选择与配置植物是有效降低污染物的途径之一。本研究从探究植物与空气中PM2.5浓
【基金项目】
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广东省省级科技计划项目（2018A050501007）
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随着我国经济的快速发展,能源形势与环境问题日益险峻。大气污染问题主要集中在京津冀、长三角、珠三角等经济发达和人口密集地区,由于道路交通排放日益增加,道路污染日渐严重,因此如何减少路旁行人暴露在高浓度污染物环境中的风险问题急需解决。道路旁绿带在改善空气质量方面具有不可替代的作用,不同植物配置对污染物净化效果不同,所以合理地选择与配置植物是有效降低污染物的途径之一。本研究从探究植物与空气中PM2.5浓度的关系出发,首先通过文献阅读与实地调研,得出广州市道路行道树绿带植物形式占比前三的为乔、乔-灌、乔-灌-草,而路侧绿带中植物形式占比前三的为灌木、乔-灌-草、乔-灌,常见城市干道高宽比为0.6、1、1.7。由此选取典型主干道进行实测探究不同结构植物群落对PM2.5的滞尘效益、PM2.5浓度与气象因子的相关性以及时空变化特征,发现实验日PM2.5浓度变化呈双峰曲线,其与各气象因素之间存在显著相关性,其中与空气温度、风速、太阳辐射呈负相关,与相对湿度呈正相关,PM2.5浓度与单一气象因素回归分析的相关系数不高,实测的PM2.5浓度是多个气象参数共同作用的结果。其次通过ENVI-met模拟分析各影响因素对于PM2.5扩散的影响程度及贡献率发现风速对PM2.5浓度影响最大,贡献率最高能达89%,其次是街道高宽比,贡献率在8%-9%,因此风速与高宽比对PM2.5扩散起决定性作用,植物配置方面,路侧绿带在背风面时贡献率开始增大到8.87%,仅次于风速和高宽比。最后分析低风速和典型风速作用下,城市街道高宽比不同的情况下,不同植物配置类型对PM2.5的滞尘作用。对高宽比为0.6的街道,两种风速作用下结论基本一致,与盛行风平行的道路行道树绿带复层植物搭配类型滞尘效益最优,路侧绿带不同植物搭配类型对PM2.5浓度影响较小,建议搭配乔灌-灌或乔灌草-乔灌草;与盛行风垂直的道路迎背风面行道树绿带各植物配置类型消减率差距不大,路侧绿带复层植物配置类型对颗粒物的消减较优。对高宽比为1的街道,两种风速在与盛行风平行的道路中作用基本一致,建议搭配乔灌-灌或乔灌草-灌;行道树绿带复层植物配置类型与路侧绿带单层灌木类组合对PM2.5消减率最大。对与盛行风垂直的道路,低风速下迎背风面有无草本植物对PM2.5的滞尘作用无太大影响;典型风速下迎风面植物消减率显著高于自然消减率,最大可达20%,且植物消减后PM2.5浓度低于对照组,背风面植物消减率多低于自然消减率,因此植物消减后PM2.5浓度高于对照组。对高宽比为1.7的街道,两种风速在与盛行风平行的道路中作用基本一致,与盛行风向平行的道路行道树绿带复层植物配置类型与路侧绿带单层的灌木类组合滞尘效益最佳,可选择乔灌-灌或乔灌草-灌;两种风速在与盛行风向垂直的道路背风面作用基本一致,背风面植物消减后PM2.5浓度高于对照组,植被滞尘效益不佳;对与盛行风向垂直的道路迎风面,低风速下行道树绿带单层乔木类植物配置类型与路侧绿带复层类植物配置类型组合滞尘效果最佳;典型风速下行道树绿带和路侧绿带复杂的植物配置类型如乔灌草的消减效果越显著。
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