文档介绍：城市近地面大气颗粒物空间分布的监测与分析
赵宙1,2,王赞红1,2*,张玉亮1,张素敏1,王云秀2
1. 河北师范大学资源与环境科学学院,河北石家庄 050016;2. 河北省气象与生态环境实验室,河北石家庄 050021
摘要:城市近地面环境与人呼吸带高度范围相当,近地面大气颗粒物对行人健康有直接影响。当常规环境监测点位置和数量不足以全面反映近地表大气颗粒物空间分布状况时,选择合适的颗粒物载体显得十分必要。植物叶片的滞尘效应使之成为大气颗粒物的良好指标,尤其是常绿灌木叶片更能直接反映近地表环境悬浮颗粒物状况。以大气颗粒物污染严重的代表性城市石家庄市为研究区域,选择道路绿篱灌木大叶黄杨,于连续晴朗干燥天气条件下采集了3个5 d周期内、63处样点的滞尘叶片样品,测试叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度,利用ArcGIS讨论叶片滞尘量和滞尘颗粒粒度的空间分布及空间变异特征。结果显示, g·m-2·d-1 (~ g·m-2·d-1),µm(~ µm),%的颗粒小于10 µm,表明大叶黄杨叶片在城市近地表环境中对可吸入颗粒物有较好滞留性能,对行人呼吸健康有益。空间变异性分析表明,大叶黄杨叶片滞尘量和滞尘颗粒物粒度均具有空间自相关性,其中滞尘颗粒物粒度的块金值/基台值更小,即空间自相关性更强,表明滞尘颗粒物尺度除受局地污染源影响外,叶片表面属性因素起更重要作用;而滞尘量相对较大的块金值说明局地小尺度过程的影响不容忽视,即更易受到局地起尘源的影响。通过PM1、、PM5、PM10等不同粒级颗粒物的分析表明,颗粒物越细其空间分布差异越大,这种细颗粒物的空间变化为进一步探讨城市不同地区人对大气颗粒物的暴露风险研究提供了基础。
关键词:叶片滞尘量;叶片滞尘颗粒粒度;大叶黄杨;空间变异
中图分类号:X513 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)03-0980-05
大气颗粒物是影响城市空气环境质量的重要因素[1],尤其在城市近地面环境,即人呼吸带高度周围,大气颗粒物对人类健康有至关重要的影响[2-4]。城市近地面环境亦是大气颗粒物通过干湿沉降、碰撞、粘附、扬起等机制,与地面物质之间进行交换的重要场所[5-6]。了解大气颗粒物在城市近地表环境的时空分布特征十分必要。植物叶片是近地面环境大气颗粒物的良好载体,它通过吸附、阻滞、承接作用成为空气颗粒物过滤器[7-8],通过对滞尘叶片的各种测试可探讨大气颗粒物的质量、大小、成分等诸多要素[9-11]。相对于固定站点的器测,植物叶片监测更是具有操作便利、消耗低、普适性强等优势。对于城市植物叶片滞尘的相关研究较多,探讨了不同植物种类叶片的滞尘效应[12-17]及叶片颗粒物来源[14],但利用叶片滞尘效应分析城市近地面环境大气颗粒物空间变化特征的研究较少。本文即以大气颗粒物污染严重的石家庄市为代表,着重探讨低矮灌木大叶黄杨叶片滞尘量和叶片滞尘颗粒物粒度在空间上的变化,为利用植物叶片监测大气颗粒物的研究提供参考。
1 研究区与样点布置
区域概况
石家庄市是我国城市大气颗粒物污染的典型代表,2003年被国家环保局列入十大空气污染城市黑名单。该市位于华北