[01114524]城市园林植物对灰霾空气中细颗粒物（PM2.5）吸附效应评价及吸附机理研究

本研究采用称重法探究小叶黄杨、麦冬、金叶女贞、胶东卫矛四种太原市常绿园林植物及蓝蝴蝶鸢尾、大花萱草、八宝景天、白玉簪等四种太原市常用抗旱地被植物对PM2.5细颗粒物的吸附能力。研究发现,小叶黄杨、金叶女贞、玉簪、鸢尾叶表面存在大量较深的沟槽、粗糙、坑洼不平,这种结构有助于滞留细颗粒物,致使吸附空气PM2.5等细颗粒物的效果高于其余植物。小叶黄杨、金叶女贞、玉簪叶表面SEM图像呈现出更宽的沟槽,且三者对空气细颗粒物的吸附效果也相对较强。而鸢尾叶表有绒毛状粗糙结构,其叶面吸附细颗粒物的能力也比较突出。而其他植物可能是由于植物叶表面沟槽较浅、存在粗糙度不大的特征,使其滞尘效果变弱。 因此,本研究认为植物叶表沟槽宽度和深度的差异会影响细颗粒物的吸附效果。较深的沟槽能够滞留更多的细颗粒物,且越深的沟槽细颗粒物掉落的概率越低;较浅的沟槽使叶表更为平滑,滞尘量变小。较小的沟槽宽度会降低PM2.5等细颗粒物在沟槽中的滞留量,由于PM2.5颗粒会相互聚集,使体积增大,可与其他直径较大的细颗粒物共同滞留在较宽的沟槽内,不易松动掉落,因而较大的沟槽宽度可增加PM2.5等细颗粒物的滞留量,但宽度过大也会导致细颗粒物不易滞留在沟槽内,而已附着在其中的细颗粒物也易松动滑落。 此外,气孔大小与植物吸附细颗粒物量呈正相关,气孔开度较大的植物滞尘效果较好。本研究通过分析4种常绿植物单位叶面积细颗粒物的吸附量与叶表气孔结构的相关性,发现参试植物叶表气孔宽度与叶片滞尘量存在一定相关关系,气孔越宽,植物滞尘能力越强,这与前人的研究结果一致,而气孔周围叶表相对平滑,没有能够滞留细颗粒物的沟槽结构是导致滞尘能力较弱的原因之一。鸢尾、玉簪、景天和萱草是太原市园林中极为常用的抗旱地被植物,不仅是太原市景观绿化的重要植物材料,同时也具有重要的生态作用,根据样地试验数据,4种常用地被植物单位叶面积吸附PM2.5等细颗粒物的能力排序为：玉簪＞鸢尾＞萱草＞景天,究其原因可能与自身叶片形态特征有关。在细颗粒物吸附效果比较中,4种常用地被植物阻滞吸附PM2.5等细颗粒物的能力也以玉簪属植物最强。 本研究也发现,植物叶面倾角可能影响植物叶片吸附细颗粒物量的多少。玉簪的叶片倾角和水平方向夹角较小,能够有更多的细颗粒物受重力影响沉降在其叶片表面。 基于三种植被结构的净化系数,阻滞吸附PM2.5能力较强的植被结构为乔灌草相结合,单乔木对PM2.5的阻滞吸附作用较弱。 综上所述,本研究筛选出小叶黄杨、金叶女贞、白玉簪、蓝蝴蝶鸢尾4种吸附PM2.5能力较强的园林植物,确定了由丰富乔灌草植物配置的绿化植被结构阻滞吸附PM2.5较强,了解了叶表沟槽较宽度深度、气孔宽度、粗糙程度等微结构特征是影响植物拦截、吸附空气细颗粒物效果的重要组成因素。因此,为了增加城市景观植物吸附细颗粒物净化空气的效果,在实际的园林绿地建设中,可参考常绿植物、地被植物等各种植物叶表微结构特征选择高滞尘植物,并结合多样性的植物配置结构,用于提升城市生态环境效益。