北京城市森林PM_(2.5)质量浓度特征及影响因素分析

以北京西山森林公园为林内观测点,北京海淀植物园为林外对照点,研究城市森林PM_(2.5)质量浓度变化特征,并对其影响因素进行分析。结果表明,林内外PM_(2.5)质量浓度日变化呈"双峰双谷"型,8:00和21:00左右是一天中的两个峰值,15:00和4:00左右是一天中的两个谷值,PM_(2.5)质量浓度林内(104.02μg·m^(-3))>林外(82.52μg·m^(-3))。一年中PM_(2.5)质量浓度在冬季最高,春季次之,夏季最低,PM_(2.5)质量浓度年变化林内为冬季(115.46μg·m^(-3))>春季(112.39μg·m^(-3))>秋季(106.37μg·m^(-3))>夏季(81.87μg·m^(-3)),林外为冬季(97.35μg·m^(-3))>春季(94.07μg·m-3)>秋季(93.17μg·m^(-3))>夏季(61.86μg·m^(-3))。气温、降雨均与PM_(2.5)浓度呈负相关。晴天时,温度高、空气对流旺盛,PM_(2.5)浓度较低;降水对PM_(2.5)有很好的消减作用;风有驱散PM_(2.5)的作用。在高温高湿天气下,PM_(2.5)浓度高于其他天气情况。该研究可以丰富森林净化大气的理论,为环保部门相关政策的制定提供依据。

北京主要绿化树种叶表面微形态与PM2.5吸滞能力

以北京大兴21个绿化树种为研究对象,应用气溶胶再发生器对植物叶片在自然状态和饱和状态下PM2.5吸滞量进行定量分析,并应用原子力显微镜(AFM)对其中8个最常见的树种叶表面微形态特征进行观察,测定叶表面粗糙度等参数,阐释植物叶片吸附PM2.5机制。结果表明:21个树种自然状态下单位面积PM2.5吸滞量不尽相同,整体表现为针叶树种显著高于阔叶乔木和灌木树种,其中桧柏、白皮松较大,黄栌、紫薇吸滞量较小;饱和状态下,PM2.5吸滞量显著增加,但其吸滞能力排序与自然状态下基本保持一致。植物叶表面存在褶皱、沟槽,粗糙度相对较高的树种,PM2.5吸滞能力强;叶表面相对光滑,突起部位轮廓较平缓,粗糙度小的树种,其吸滞PM2.5能力相对较弱;不同树种粗糙度大小与其吸滞PM2.5能力排序基本一致,呈显著指数正相关(R2=0.707)。本研究为合理选择滞尘能力强的绿化树种提供理论依据,从而提高城市植被净化空气环境的效率。

北京西山不同海拔油松林PM_(2.5)浓度及叶片吸附量变化规律

以北京西山不同海拔梯度油松人工林为研究对象,对油松林PM_(2.5)浓度变化和叶片PM_(2.5)吸附量进行分析,并应用电子显微镜对不同海拔油松叶表面微形态特征进行观察,阐释叶片吸附PM_(2.5)差异。结果表明:随着海拔升高PM_(2.5)质量浓度逐渐降低,不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度日变化均呈典型的双峰曲线,7:00和19:00是一天的两个峰值,最小值出现在13:00—15:00左右;从不同月份看,不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度最高值出现在冬季的2月,最低值在8月;不同海拔油松林PM_(2.5)质量浓度全年均值为84 m((102.28±18.44)μg/m^3)>110 m((94.18±18.34)μg/m^3)>160 m((81.53±19.23)μg/m^3)>230 m((75.39±15.71)μg/m^3);随着海拔升高单位叶面积PM_(2.5)吸附量逐渐减小,每升高50 m,单位叶面积PM_(2.5)吸附量降低23.25%,每公顷PM_(2.5)吸附量下降26.43%,不同海拔油松林每公顷PM_(2.5)吸附量全年均值为84 m((8.61±1.08)kg/hm^2)>110 m((7.30±0.94)kg/hm^2)>160 m((6.35±0.99)kg/hm^2)>230 m((4.34±1.14)kg/hm^2);处于低海拔的油松叶表面较粗糙,气孔内部和周围聚集大量颗粒物,在叶面形态上更有利于吸附PM_(2.5),高海拔则相反。高海拔空气质量优于低海拔,低海拔的植物吸附颗粒物多于高海拔。研究结果可为城市造林和森林净化大气提供数据支持。

北京春季PM2.5和PM10污染水平及影响因素研究

本文以2013年3月份北京市环境监测中心公布数据为依据,对4个(东城天坛、西直门北大街、昌平镇、京西北八达岭)不同采样点PM2.5和PM10的浓度水平、空间分布、PM10/PM2.5比值和空气质量分指数进行分析。结果表明北京市3月份PM2.5和PM10月日均浓度为109.45±67.81μg·m^(-3)μg·m^(-3)和131.94±61.07μg·m^(-3),分别为国家二级标准的1.46倍和0.88倍,PM2.5和PM10日平均超标率为45.94%和4.87%;PM2.5和PM10的日变化以白天高,夜间低为主,基本呈现双峰型特征;PM2.5和PM10排序均为交通污染控制点>郊区环境评价点>城市环境评价点>对照点及城区点,PM2.5/PM10的比值排序为京西北八达岭(107.59%)>东城天坛(84.87%)>昌平镇(84.79%)>西直门北大街(67.80%);PM2.5和PM10与温度呈正相关关系,温度对PM10的影响更显著,PM2.5和PM10浓度变化与相对湿度和风速呈负相关关系,风速主要清除细粒子,对PM10的影响则较小。PM2.5空气质量指数在110.01~126.19之间,属于三级轻度污染,PM10空气质量分指数为68.75~96.82,属二级良,交通污染控制点的空气质量最差,对照点及城区点空气质量较高。北京市PM2.5和PM10污染不容忽视。

降水对沙地杨树人工林水分利用的影响

文中以107欧美杨(Populus×euramericanacv."74/76")人工林为研究对象,采用DELTA V Advantage同位素比率质谱仪测定杨树茎木质部及各来源水δD、δ^(18)O稳定性同位素值,结合自动气象站(HOBO)连续观测土壤含水量(SWC)、降雨量等环境和气象因子,利用同位素质量守恒多元分析方法,分析降水前后杨树林水分利用策略。结果表明:1)降水在转化为土壤水或地下水的过程中发生同位素富集。与降水前相比,雨后0cm^80cm土层土壤水δD、δ^(18)O值明显呈现出偏正,80cm^120cm之间明显呈现出偏负。2)土层深度与降水前后土壤水δD和δ^(18)O同位素间存在显著的二次多项式关系,R>0.8537。3)雨前杨树林主要利用120cm^180cm处深层土壤水,地下水的贡献率为20%;雨后第一天主要利用0cm^60cm、120cm^180cm处土壤水和雨水,而不利用地下水;雨后第三天与第一天相比降水的贡献率由31%下降为4%,而地下水的贡献率由0%上升为8%;雨后第五天120cm^180cm各土层土壤水在前四组来源水中贡献率分别为100%、99%、100%和88%,地下水的贡献率为18%。4)对于一般性降水,杨树林对其水分利用的衰减期为5d。