浅议PM2.5对城市园林景观发展的影响

赵雪乔

（中国林业科学研究院，北京100091）

1 引言

随着雾霾天气不断增多，环境污染问题已成为影响人们生活的重大问题。环保部、国家气象局和相关的检测部门加大了对大气污染和PM2.5的检测和研究。

大气颗粒物（Particulate Matter.即PM）是大气中固体和液体颗粒物的总称。按照其颗粒大小可分为粗分散体系（粒径＞10μm）和胶体分散体系（0.001～10μm）。其中，粒径0.1～10μm 为可吸入颗粒物，也是对人体健康危害最大的颗粒物质［1］。PM2.5是指空气动力学直径小于或等于2.5um 的颗粒物，也称为可入肺颗粒物或可吸入颗粒物，它的直径约为一张纸厚度的1／40。虽然PM2.5只是大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等环境因素有重要影响［2］。我国大部分城市PM2.5主要来源于燃料的燃烧（以煤炭、硫磺燃烧为主）、工矿企业排放的污染物以及机动车尾气。2008年北京奥运会空气质量开展的《北京市空气质量达标战略研究》表明，北京市的PM2.5主要来自燃煤工业（29%）、生物质燃烧（15%）、二次硫酸盐（13%）、机动车（10%）、二次硝酸盐（9%）、扬尘（8%）和其他（16%）。与减少污染源、控制PM2.5排放量的治理方法不同，应用园林绿化措施降低PM2.5是利用植物的生物学特性吸附滞留在大气中的颗粒物。运用城市绿化手段减少和控制大气中颗粒物是目前世界各国进行PM2.5末端治理的重要手段。

2 国内外研究现状

西方发达国家由于对PM2.5研究较早，已建立健全环境监测网络机制和大气环境信息公开制度，人们的环保意识较强，改善空气质量显著。美国于1997年率先提出监测PM2.5标准，纽约市政府自2007年开始，依据空气质量监测数据，每年投入约2000万美元优先在树木覆盖率较低、PM2.5污染较严重的地区绿化，同时提高新建社区和新兴城市绿化率标准，2008年底开始将监测重点转向空气质量对社区人群健康状况的影响。2002～2003年，法国政府在巴黎、马赛、鲁昂、图卢兹等城市开展了空气污染和健康状况的调查。我国关于园林绿化与PM2.5的作用机理的研究和探索还处于起步阶段，在推动城市园林绿化工作的同时，还需要进一步加强相关方面的研究，例如研究植物对PM2.5的滞留机理与效率、筛选能高效吸收PM2.5的植物、分析常用绿化植物对大气PM2.5的吸收率、编制主要滞尘植物名录、确定不同类型绿地（居住区绿地、公园绿地、防护绿地等）的植物配置方式、提出针对道路两侧绿化带的最佳宽度和植物配置模式，为进一步推动PM2.5的治理提供科学依据。随着我国经济快速发展，近几年也开展了关于减少大气PM2.5的研究，2010年上海世博会提出了许多保护和改善环境的新理念，强调立体绿化在保护和改善城市环境当中的作用；北京已立项对树木花草治理PM2.5能力细化研究。京津唐、珠三角也相继建立大气PM2.5监测网络体系。

3 城市园林景观发展分析

3.1 多手段提高城市绿化覆盖率

城市绿化覆盖率即城市各类型绿地（公共绿地、道路绿地、居住区绿地、防护绿地）合计面积占城市用地总面积的百分比。城市绿化覆盖率的高低是衡量一个城市环境指数和居民生活条件的重要指标之一，也是治理PM2.5，改善城市环境质量的有效途径之一。当一个城市的绿化覆盖率达到50%以上时，即可保持良性的城市环境［3］。由于城市的高速发展，各方面规划用地日趋紧张，导致大部分城市绿化覆盖率都低于上述标准。要想改善城市的污染状况，提高城市绿化覆盖率，首先应加强立体绿化，即充分利用不同类型的立地条件，选择攀援植物及其它植物栽植或铺贴各种构筑物及其他空间结构上的绿化方式，包括立交桥、建筑墙面、坡面、河道堤岸、屋顶、门厅、花架、棚架、阳台、廊、柱、栅栏、枯树及各种假山与建筑设施的绿化。世界各国许多城市十分重视立体绿化，将其归结为全世界绿色运动、减少PM2.5、构建城市森林的一部分。例如东京的“屋顶绿化”运动，城市不准建砖墙、水泥墙，必须营造“生态墙”，即沿墙等距离植树，中间以攀援爬藤类花草，辅以铁网或棚架达到垂直绿化效果；新加坡“花园城市”到处是郁郁葱葱的植被，立体绿化淹没在一片绿色之中；美国、德国的许多城市几乎所有空地都被植被覆盖。2010年上海世博会上的“植物墙”和屋顶绿化吸人眼球，很快武汉、重庆、广州等地掀起了国内立体绿化的浪潮。相关实验表明，常见用于立体绿化的植物如爬山虎（Parthenocissustricuspidata）、云南黄馨（Jasminummesnyi）、野蔷薇（RosamultifloraThunb）、对空气污染物如SO2有很好的吸附效果，经3mg／m3SO2处理后，净化率分别达到4.96%，80.43%，70.59%［4］。这说明立体绿化在吸收空气污染物，改善城市生态环境发挥了重大作用。

其次，应增加专类园特别是水景园在城市景观规划中占的比例。通过设计喷泉、跌水或者大的水面，利用水分垂直蒸发吸附作用，在降低大气中PM2.5浓度的同时，营造丰富的水景观。在水资源匮乏的地区可以设计成雨水花园的形式，通过植物、沙土的吸附、过滤作用使雨水得到净化的同时，使之深入土壤，则可减少地面扬尘、涵养地下水、补给景观用水和生活用水等城市用水，还可以缓解地下排水管网在雨季时期的压力，防治城市内涝，一举多得。

3.2 合理、系统规划，建立城市绿色生态网络

2012年世界屋顶大会上启动了立体绿化绿地治理PM2.5论坛，上海世博园总规划师、同济大学副校长吴志强教授强调：“治理PM2.5要从规划入手，想规划要绿、要水、要新能源、要低碳、要宜居，只有科学规划才能有效的防治PM2.5。”的 确，PM2.5治 理 是 一 项 长 期 而 艰 巨的工作，需要整合城市规划、污染治理、产业调整等各方面政策，不仅需要环保部门加大监管和治理力度，更需要政府从城市规划、运行和管理等方面着手，全方位减排。城市规划不仅要考虑传统的建筑、街道、水电、市政的分配，还要考虑区域内其它要素如生态、景观、土地利用率的合理性等。如通过近几年GDP增长趋势、人口增长速度以及国家的相关政策分析、合理规划市区人口规模、GDP增长率、污水处理率、城市人均公共绿地面积等指标，整合城市各类型绿地，建立连接城市空间的绿色廊道，形成绿色生态网络，构建生态城市，把城市看成一个有生命、能呼吸、能成长和不断变化的有机体，保证和改善居民健康环境，促进居民健康发展。

合理的规划对构建良好的生态环境、防治土壤退化、缓解城市热岛效应、减轻PM2.5有重要作用。城市中林立的高层建筑导致大量的固体污染物和有害气体无法扩散，长期滞留在城市上空，进一步加剧了大气污染，所以风，这一气象因素对大气PM2.5的去除就显得尤为重要。通过对北京地区几次典型的降水、降雪、风等天气事件过程中对大气PM2.5质量浓度情况分析表明降雨、降雪，风等气象因素对PM2.5均有较强的去除效果，平均去除效率依次为56.7%、85.2%和98.7%。通过比较，大风天气过程对颗粒物PM2.5净化效果较彻底且大风过后，PM2.5可以较长时间保持在低浓度水平［5］。故在规划设计中应充分考虑生态因子对城市大气环境的影响，做到统筹兼顾。

3.3 注重植物选择，优化植物配置

不同种类植物因生理结构和形态特征不同，对大气污染颗粒物的抗性和吸收能力也不尽相同。一般来讲，针叶树或枝叶细小繁茂、分支点低且密、树冠丰满、叶片披有茸毛且正反两面粗糙且能分泌粘液或杀毒物质，树干粗糙、树皮干裂有缝隙的树种对污染物的抗性和吸收能力较强。北方常见抗污染树种乔木类主要有油松（Pinustabuliformis）、侧柏（Platycladusorientalis）、国槐（SophorajaponicaLinn.）、香 花槐（Robiniapseudoacaciacv.idaho）、白皮松（PinusbungeanaZucc）、栾树（Koelreuteriapaniculata）、构 树（Broussonetiapapyrifera）、合欢（Albiziajulibrissin）、柳树（Broussonetia papyrifer）、白蜡（Fraxinuschinensis）、马尾松（Pinus massonianaLamb）、银杏（Ginkgobiloba）、楝树（Melia azedarach）、臭椿（Ailanthusaltissima）等，灌木类主要有金叶女贞（Ligustrumvicaryi）、丁香（Syzygiumaromaticum）、木槿（Hibiscussyriacus）、爬山虎（Parthenocissustricuspidata）、常春藤（Hederanepalensis）、连翘（Forsythiasuspensa）、月季（Rosachinensis）、小檗（Berberisthunbergii）、迎春（Jasminumnudiflorum）、野蔷薇（Rosamultiflora）、胶东卫矛（Euonymuskiautshovicus）等。当然，在选用抗污染树种进行城市绿化时，还应考虑树种的形态习性、原产地和分布区域，尽量选择对土壤、气候条件等生态因子要求不严，耐旱耐修剪、寿命长、萌芽力强和深根性的树种以减少城市园林绿化后期养护的费用，构建节约型园林。在绿化树种选择时，乡土树种一般是树种选用的第一原则，在土壤和其它条件不良的地区，乡土植物可依靠其较强的抗性来维持正常的生长，显示其特殊的栽培价值，同时也是彰显地方特色，使当地人们产生归属感，引起人们对过去的怀念，从而增强对生活的信心，而这种特色往往是城市建设中所缺少的。

植物有效降低大气中PM2.5的能效很大程度上取决于树种的搭配，合理的植物配置会使净化效果更佳。城市生态系统的建立不应仅是简单的树种堆砌，更应该在生态学、植物学、美学和景观艺术等学科的基础上，充分认识绿化树种的生物学和生态特性，对其进行有机组合和优化配置，做到群落多样性与特色基调树种相结合；乔灌草复层结构的生态稳定性要明显优于其它单层结构，同时注意速生树和慢生树相结合，常绿树与绿叶树比例相协调，从植物群落的节奏、色彩、多样性等角度出发，降低大气中PM2.5含量。

3.4 专项专治

在城市规划建设中，由于不同区域功能作用不同，其污染物的类型和排放方式也不同，如果能在城市规划和种植过程中做到区别对待，有所侧重，效果更佳。如在工矿企业规划设计中，针对其产生的污染物种类、含量进行科学分析并开展专项规划和绿化，选择适宜的树种和最佳的配置方式；公路周边大气污染物主要为汽车排放物的污染，因此在车辆密集的城市街道两旁种植能净化汽车排放污染物的植物是有必要的［6］；居住区以服务居民为目标，以净化空气、减少尘埃为主要功能，植物选择过滤性强、能吸收放射性物质并具有保健功能的树种，保障居民的身体健康。另外，还可利用植物废弃物如木屑、松针等对裸露地表进行有效覆盖，既可以减少地面扬尘、又可以实现植物废弃物再利用，生态效益显著。

4 结语

降低和防控PM2.5是一项系统工程，除了园林绿化部门需要付出努力之外，需要社会各方面协调运作［7］，采取多种防控措施，如对大气污染较严重的企业进行治理，做到少排废气；发展公共交通，减少车流量，提高机动车辆污染排放标准；建筑施工场地要做好防护措施，防止扬尘；控制源头，不在城市上风向建大气污染重的企业；提倡使用天然气、风能、核能、太阳能等清洁能源，少使用煤炭、硫磺等污染重的燃料；注意农村污染，不能露天燃烧秸秆和垃圾，多发展沼气、甲烷等能源，少用农药化肥，多植树。同时，国家还应不断提高空气质量标准，建立科学检测和评估体系，加强PM2.5污染检测预警能力，积极开展PM2.5精细来源解析和污染防治示范，增加科研和创新投入。

控制和减少PM2.5，不仅要控制污染物末端的处理，还要重视各种污染源以及各种污染物之间的“关联”进行协调控制，广泛动员全社会参与节能减排，倡导文明、节约、绿色、低碳的生产方式、生活习惯和消费方式，不断增强民众参与环境保护能力，加强舆论监督，为改善大气环境质量，降低PM2.5营造良好氛围。

［1］戴海夏，宋伟民.大气PM2.5的健康影响［J］.国外医学卫生学分册，2001，28（5）：299～303.

［2］杨洪斌，邹旭东，汪宏宇，等.大气环境中PM2.5的研究与展望［J］.气象与环境学报，2012，28（3）：77～82.

［3］曹京杭.城市绿化覆盖率与大气环境的关系探讨［J］.环境监测管理与技术，2000（12）：52～53.

［4］孙淑平，邱 靖，万 欣，等.3种垂直绿化植物对SO2的净化能力及其生理生化反应［J］.沈阳农业大学学报，2010，41（4）：438～443.

［5］潘本锋，赵熠琳，李健军，等.气象因素对大气中PM2.5的去除效应分析［J］.环境科技，2012，25（6）：41～44.

［6］曹晓光，闰凌君.利用植物净化汽车排放污染物的探索研究［J］.中南林业科技大学学报，2007（2）：133～136.

［7］李斌莲，管 峰，蒋建华.浅析中国PM2.5现状及防控措施［J］.能源与节能，2012（6）：54～55.