植物墙对PM2.5的影响研究

陈旭彤

(浙江同济科技职业学院,浙江 杭州 311231)

PM2.5被称为细颗粒物，它是指大气中那些粒径小于 2.5 μm 的颗粒物。这种细颗粒物占大气成分的比例较少，在大气中可以停留很长时间，能扩散到很远的地方，严重影响着大气的能见度及质量[1]。因此，在控制减少污染源排放的同时，借助植物的清除机制也是缓解城市大气污染压力的有效途径。园林植物对空气中的颗粒含量有显著的降低作用，可以改善空气质量，其所带来的生态效益已经逐渐受到社会以及公众的普遍重视[2,3]。植物能够防治PM2.5的原理在于：叶表具有气孔、突起以及沟状组织结构，可以起到吸附灰尘的作用；园林植物能够充分吸收二氧化硫，并且将其转化为亚硫酸根离子和亚硫酸；同时，园林植物所产生的光合作用可以增加空气中的氧含量，对提高空气质量，保证空气清新具有关键作用[4,5]。另外，园林植物产生的蒸腾作用可以有效调节环境湿度，空气湿度较高可以凝结大气颗粒物，减少大气颗粒物的含量。植物墙作为一种绿化形式，对PM2.5的防治效果如何是值得关注的问题。根据文献分析可知，目前植物对PM2.5影响的研究主要集中在植物对PM2.5的吸附、控制PM2.5污染的城市绿化树种选择、植物滞留PM2.5与叶面微结构的关系。关于植物墙对PM2.5的影响研究鲜有报道，为了更好地了解植物墙对PM2.5大小的影响，本文通过室内外试验进行了研究，旨在为植物墙防治PM2.5提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

试验地位于浙江省杭州市，杭州处于亚热带季风区，属于亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛。全年平均气温17.8 ℃，平均相对湿度70.3%，年降水量1 454 mm，年日照时数1 765 h。夏季气候炎热、湿润。

1.2 试验材料

试验材料为室内及室外植物墙，植物组成主要是鹅掌柴、矾根、绿萝、吊兰、棕榈、肾蕨、彩叶草、龟背竹、八角金盘等。PM2.5测量仪器为激光测量仪。

2.3 试验方法

2017年7月15日，分别选取室内和室外各一处植物墙，按照水平方向和垂直方向0.5 m的单位间隔，其中垂直方向分别为0 m、0.5 m、1 m、1.5 m、2 m，水平方向分别为0 m、0.5 m、1 m、1.5 m、2 m、2.5 m、3 m，分别测量各个点的PM2.5的数值，每个点测量三次，取平均值。将非植物墙作为对照。

2 结果与分析

2.1 室外植物墙PM2.5变化特征

室外植物墙PM2.5测量结果见表1。 测量时间为10:00时，测量地点离植物墙的距离对PM2.5有显著影响，当垂直距离为0 m时，不同水平距离对PM2.5有显著影响，其中水平距离为0 m时，PM2.5最小为73.67，显著低于其他处理，随着水平距离的增大，PM2.5逐渐升高。当垂直距离在0.5～2 m之间时，水平距离为0 m时PM2.5值最小，且随着水平距离的增加，PM2.5逐渐增加。同时，测量结果也表明，在13:00、16:00、19:00进行测量时，其测量结果和在10:00测量情况基本相同，也是水平距离短，PM2.5值越小。

表1 室外植物墙PM2.5变化特征 μgm-3

表1 室外植物墙PM2.5变化特征 μgm-3

垂直距离水平距离0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m0m73.67c78.33b78.00b79.00b79.33b82.00a83.33a0.5m73.00d77.67c80.00b80.67b79.33b80.00b84.33a1m74.33c78.67b78.67b78.00b81.00a80.00a81.67a1.5m73.00c77.00b77.33b78.67b80.33a80.67a82.00a2m74.67d77.67c77.33c79.67b81.33a82.33a81.67a

注：同行不同字母表示差异显著，P<0.05。

表2 室内植物墙PM2.5变化特征 μgm-3

表2 室内植物墙PM2.5变化特征 μgm-3

垂直距离水平距离0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m0m81.67c85.33b85.00b85.33b89.00a88.33a93.33a0.5m83.00d83.67d86.00c86.00c87.33b89.67b94.67a1m83.33b84.00b85.67b87.67a87.00a88.67a93.33a1.5m85.67c86.33c86.00c86.67c87.00c89.33b96.33a2m87.00b86.33b86.00b87.67b86.67b88.33a94.67a

注：同行不同字母表示差异显著，P<0.05

2.2 室内植物墙PM2.5变化特征

从表2可以看出，测量时间为10:00、13:00、16:00，测量地点离植物墙的距离对PM2.5有显著影响，当垂直距离为0～2 m时，不同水平距离对PM2.5有显著影响，其中水平距离为0 m时，PM2.5最小，显著低于其他处理，随着水平距离的增大，PM2.5逐渐升高。当测量时间为19:00时，不同测量地点PM2.5差异不显著。

2.3 室内植物墙与非植物墙对比

根据表3，当测量时间为10:00时，室内植物墙与非植物墙相比，在水平距离为0～2.5 m时，非植物墙PM2.5显著高于植物墙，当超过3 m时，植物墙与非植物墙差异不显著，说明当超过一定距离时，植物墙对PM2.5的影响不明显。同时，从表3也可以看出，在水平距离相同的情况下，无论是植物墙，还是非植物墙，在一定范围内，垂直距离对PM2.5影响不明显。

表3 室内植物墙与非植物墙对比 μgm-3

表3 室内植物墙与非植物墙对比 μgm-3

垂直距离水平距离0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m植物墙0m81.67d85.33b85.00b85.33b89.00b88.33b93.33a0.5m83.00c83.67c86.00b86.00b87.33b89.67b94.67a1m83.33c84.00c85.67b87.67b87.00b88.67b93.33a1.5m85.67c86.33b86.00b86.67b87.00b89.33b96.33a2m87.00b86.33b86.00b87.67b86.67b88.33b94.67a非植物墙0m94.67a90.33a93.67a92.33a92.33a93.33a93.33a0.5m89.67b92.33a93.33a93.33a91.00a93.33a94.67a1m91.00b91.00a94.67a93.33a93.33a94.33a94.67a1.5m93.33a93.67a93.67a93.67a91.00a94.00a93.00a2m91.67b92.33a94.00a93.67a90.00a93.33a93.67a

注：同列不同字母表示差异显著，P<0.05

2.4 室外植物墙与非植物墙PM2.5对比分析

根据表4，当测量时间为10:00时，室外植物墙与非植物墙相比，在水平距离为0～1 m时，非植物墙PM2.5显著高于植物墙，当超过1.5 m时，植物墙与非植物墙差异不显著，说明当超过一定距离时，植物墙对PM2.5的影响不明显。同时，从表4也可以看出，在水平距离相同的情况下，无论是植物墙，还是非植物墙，在一定范围内，垂直距离对PM2.5影响不明显。

表4 室外植物墙与非植物墙对比 μgm-3

表4 室外植物墙与非植物墙对比 μgm-3

垂直距离水平距离0m0.5m1m1.5m2m2.5m3m植物墙0m73.67b78.33b78.00b79.00a79.33a82.00a83.33a0.5m73.00b77.67b80.00b80.67a79.33a80.00a84.33a1m74.33b78.67b78.67b78.00a81.00a80.00a81.67a1.5m73.00b77.00b77.33b78.67a80.33a80.67a82.00a2m74.67b77.67b77.33b79.67a81.33a82.33a81.67a非植物墙0m81.00a82.33a77.33a78.33a81.00a83.33a80.33a0.5m81.33a81.00a78.33a79.33a81.00a82.33a81.67a1m81.00a80.33a79.33a80.67a80.67a81.67a81.33a1.5m80.33a81.00a78.67a80.67a80.33a81.67a80.33a2m81.33a82.33a79.33a80.33a79.67a80.67a81.00a

注：同列不同字母表示差异显著，P<0.05

3 结论

已有研究表明[6,7]，植物可以降低PM2.5。本研究也表明，植物墙对PM2.5有一定影响，当植物垂直距离固定时，随着水平距离的增加，植物墙对PM2.5的影响越来越小，当水平距离超过3m后，植物墙对PM2.5影响不显著。值得提出的是，植物对PM2.5有一定的防治效果，可以减轻PM2.5带来的危害，但是并不能从根本上解决空气污染问题，只能作为治理PM2.5的一种途径和方式。因此，应从多方面进行治理，寻求更为有效的防治方法和途径。

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[2] 陈小平，焦奕雯，裴婷婷，等．园林植物吸附细颗粒物(PM2.5)效应研究进展[J]．生态学杂志，2014，33(9):2558-2566

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