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叶面尘是空气颗粒物污染情况的良好指示物,研究叶面尘的分布和污染特征对于识别城市空气颗粒污染源具有重要意义。由于北京市机动车保有量的迅猛增加,交通排放对城市空气颗粒污染物的贡献逐年提高,交通排放的颗粒物不止污染路域环境,还会随气流迁移,影响整个城市的空气质量,逐渐成为相关领域的关注热点。国槐(Sophorajaponica)是北京市行道树的主要物种,本研究通过分析不同类型道路上国槐叶面尘的分布和重金属污染特征来探讨交通源颗粒污染物的排放特征,通过对比公园及其邻近道路叶面尘的滞尘量、粒径分布、重金属污染情况及其可能来源,探讨交通排放对于城市颗粒污染的影响程度,以期为颗粒物污染治理提供参考。研究结果表明:
1.交通排放使行道树国槐的滞尘量显著高于城区背景值,快速路、主干路、次干路、支路的滞尘量比值为100:84:75:75,主要受车流量影响。叶面尘重金属浓度基本表现为主干路>次干路和支路>快速路,主要受路况和交通拥挤程度的影响。道路叶面尘中的重金属主要来自交通排放,其中机动车排放(轮胎磨损、车体磨损、尾气排放等)占60%左右,路面磨损及路面灰尘的二次扬尘产生的重金属污染接近30%。机动车排放主要产生Cu、Pb、Zn,污染程度都达到中度以上,Cr、Ni有轻度污染。
2.公园国槐的滞尘量显著低于其邻近道路,二者的重金属污染情况相似,污染水平均表现为Cu>Pb>Zn>Cr>Ni,但公园叶面尘的重金属浓度一般高于道路。道路叶面尘重金属主要来自交通排放,相比之下公园叶面尘重金属的来源较复杂,交通排放是最重要的来源,贡献率超过总量的1/3,其次来自土壤母质,小部分来自工业排放和化石燃料燃烧排放等。
3.道路叶面尘中PM2.5/PM10的比值大于公园,说明交通排放是PM2.5的重要来源。公园国槐0~3μm粒径范围的叶面尘附着密度明显大于邻近的道路,这既为公园叶面尘中较高的重金属浓度提供了合理解释,也说明公园植物对小粒径颗粒物的净化能力优于道路植物,对改善PM2.5污染具有潜在价值。