基于洗脱称量粒度分析的北京常见树种树叶滞纳大气颗粒物特性

【目的】比较树木叶片和塑料叶片单位面积滞纳细颗粒物(PM_(2.5))、可吸入颗粒物(PM_(10))、总悬浮颗粒物(TSP)等大气颗粒物的量,从而区分出受树木叶片结构影响的滞尘量(DRLS)和不受叶片结构影响的滞尘量(DULS),为探索城市树木缓解大气颗粒物污染的贡献及优化树种配置提供科学依据。【方法】以北京市常用的6个绿化树种为对象,持续测定4个季度的叶片滞尘动态,以没有降雨影响的10天为1个试验周期,进行本底采样和颗粒物积累采样,并设置光滑塑料叶片(由自摩擦系数为0.04的聚四氟乙烯塑料制成)对照试验模拟DULS,对采集到的供试样本叶片(含树木叶片和塑料叶片)采用洗脱称量粒度分析法(EWPA),测定10天内各树种叶片单位面积滞尘总量、DULS和对不同粒径颗粒物的滞纳量。【结果】1)滞尘能力最强的侧柏单位叶面积总滞尘量为(124.76±19.27)μg·cm^(-2),是滞尘能力最低的元宝枫的2.24倍,其对PM_(2.5)的滞纳量为(16.92±2.61)μg·cm^(-2)。2)DULS占树木叶片滞尘总量的比例仅为19.65%~42.29%,DRLS所占比例为57.71%~80.35%。3)侧柏的DRLS能力最强,占其滞尘总量80.35%;元宝枫的DRLS能力最弱,占其滞尘总量57.71%;供试针叶树种和阔叶树种的DRLS占滞尘总量的百分比均值分别为77.42%和63.96%。4)针叶树滞纳的各粒级颗粒物中,PM_(2.5)占滞尘总量的13.83%±0.19%,粒径大于10μm的颗粒物占56.82%±1.07%;阔叶树滞纳的各粒级颗粒物中,PM_(2.5)占滞尘总量的8.09%±0.94%,粒径大于10μm的颗粒物占70.29%±3.56%。【结论】树木叶片对大气颗粒物的滞纳具有特异性且作用效果极为显著;供试树种中针叶树滞尘能力显著高于阔叶树,针叶树对小粒径颗粒物滞纳能力较强,而阔叶树对大粒径颗粒物滞纳能力较强。本研究证明绿化树种对缓解大气颗粒物污染有贡献,为合理选择缓解大气颗粒物污染的树种提供科学依据。