杨柳

（西安工程大学环境与化学工程学院，陕西西安 710048）

1 引言

随着城市化的快速发展，人口聚集，车辆众多，加之重工业矿业污染物的排放，使得空气污染愈发严重。国内在环境绿化治理方面较国外起步稍晚，且我国正处在经济发展的关键时刻，环境治理必须根据我国国情。城市绿地系统具有广泛的地域分布和城市中最大的植物规模，越来越多的学者开始关注城市绿地对空气颗粒物的消减作用［1］。绿地对粉尘有显著的阻挡、过滤及吸附作用，因此在城市空气污染不断恶化的情况下，绿地的生态服务功能开始受到人们的重视。本研究根据西安市的环境现状，以不同的城市绿地类型为研究对象，通过测定不同地区不同绿地类型的滞尘效果，结合不同绿地覆盖率对滞尘作用的影响，为城市绿地规划、城市工矿企业绿化效益提供科学依据。

2 研究内容及方法

2.1 研究区域概况

西安位于我国内陆腹地，地处关中平原，南依我国暖温带与亚热带的分界线［2］。属暖温带半湿润大陆性季风气候，最冷月1 月平均气温－0.9 ℃，最热月7 月平均气温26.4 ℃，全年无霜期232 d，降水量偏少，主要集中在夏季。伴随着西安建设国际化大都市目标的一步步接近，城市化水平日益提升，城市环境发生了巨大的变化［2］，很多树木被砍伐。从20 世纪90 年代中期开始，西安市开始大规模建设草坪，极大地改善了城市景观［3］。但与《国家园林城市标准》相比仍存在很大差距，继续增加城市绿化面积仍是西安城市绿化工作的重中之重［4］。

2.2 研究内容

本研究将西安市城市绿地划分为稀乔木林、乔灌草、灌草、草坪型绿地及非绿地5 部分，针对不同类型的绿地滞尘作用，其自然沉降量采用重量法测定，设置3 个采样点（每个点采2 个平行样），以街道旁的采样点作为空白样。实地采集样品并做对比分析。另外，对不同绿化覆盖率的区域空气含尘情况，采用试验与统计分析相结合的方法进行了分析比对，得出了绿化程度与颗粒物浓度之间的关系，为城市绿地的滞尘能力研究提供方法和参考数据。

2.3 研究方法

为研究不同类型的绿地滞尘作用，分别选取不同绿地类型，将其临街点作为污染源点，根据重量法，分别在临马路一侧、绿地中间和绿地后分设3 个采样点（每个点采2 个平行样），距地面0.4 m，用培养皿采集自然降尘，时间为6 h，通过分析天平测定以及实验数据分析得出不同绿地类型的滞尘效果之间存在的差异。

为研究不同绿化覆盖率的区域空气含尘情况，分别选择覆盖率为98%，33%，5%的区域进行对照采样。采样方法为分别在每天09：30，14：00，20：00 用TSP 采样器，距地1.5 m，各点同步采样，按总悬浮颗粒物监测方法进行分析。

3 不同绿地类型的滞尘效果

3.1 乔灌草型绿地滞尘效果

乔灌草型绿地滞尘效果见图1。

图1 乔灌草型绿地滞尘效果

由图1a 可看出，乔灌草型绿地的滞尘效果随着采样点间距的增大呈现出上升的趋势，当采样点间距为1 m 时，乔灌草的滞尘通量达到最大值，3 个研究区域的最大值分别为0.042 2，0.050 5，0.062 2 mg/（h·cm2）；当间距大于1 m 时，乔灌草的滞尘效果稍有下降。例如，西安工程大学校园内采样点的间距小于1 m 时，滞尘通量的上升倍数为2.69 倍，而下降倍数为0.90倍；西安交通大学南门外采样点滞尘通量的上升倍数为2.58 倍，下降倍数为0.98 倍；西安小寨十字采样点滞尘通量的上升倍数为2.55 倍，下降倍数为0.97 倍。不同采样点的峰值（即临街1 m 点的滞尘通量）有所不同，其中，西安小寨十字采样点的峰值最大，为0.062 2 mg/（h·cm2），是西安交通大学南门外采样点峰值的1.23 倍，是西安工程大学校园内采样点峰值的1.47 倍。

乔灌草型绿地的减尘率见图2b。与街道旁（绿地前）相比，绿地中的减尘率明显高于绿地后的减尘率。西安工程大学校园内采样点绿地中的减尘率比绿地后的减尘率提高了3.9%，西安交通大学南门外采样点提高了1.1%，西安小寨十字采样点提高了1.9%。

3.2 稀乔木林型绿地滞尘效果

稀乔木林型绿地滞尘效果见图2。

图2 稀乔木林型绿地滞尘效果

由图2a 可看出，稀乔木林型绿地的滞尘效果随着采样点间距的增大呈现出上升的趋势，当采样点间距为1 m 时，稀乔木林型绿地的滞尘通量达到最大值，3 个研究区域的最大值分别为0.037 0，0.047 4，0.059 2 mg/（h·cm2）；当间距大于1 m 时，稀乔木林的滞尘效果稍有下降。例如，西安工程大学校园内采样点的间距在小于1 m 时的上升倍数为2.07 倍，而下降倍数为0.96 倍；西安交通大学南门外采样点的上升倍数为2.10 倍，下降倍数为0.96 倍；西安小寨十字采样点的上升倍数为2.03 倍，下降倍数为0.94倍。不同采样点的峰值（即临街1 m 点的滞尘通量）有所不同，其中，西安小寨十字采样点的峰值最大，为0.059 2 mg/（h·cm2），是西安交通大学南门外采样点峰值的1.25 倍，是西安工程大学校园内采样点峰值的1.6 倍。

稀乔木林型绿地的减尘率见图2b。与街道旁（绿地前）相比，绿地中的减尘率明显高于绿地后的减尘率。西安工程大学校园内采样点绿地中的减尘率比绿地后的减尘率提高了3.4%，西安交通大学南门外采样点提高了3.5%，西安小寨十字采样点提高了6.1%。

3.3 灌木型绿地滞尘效果

灌木型绿地滞尘效果见图3。

图3 灌木型绿地滞尘效果

由图3a 可看出，灌木型绿地的滞尘效果随着采样点间距的增大呈现出上升的趋势，当采样点间距为1 m 时，灌木林型绿地的滞尘通量达到最大值，3个 研 究 区 域 的 最 大 值 分 别 为0.031 8，0.044 4，0.057 4 mg/（h·cm2）；当间距大于1 m 时，灌木的滞尘效果稍有下降。例如，西安工程大学校园内采样点的间距在小于1 m 时的上升倍数为1.4 倍，而下降倍数为0.95 倍；西安交通大学南门外采样点的上升倍数为1.38 倍，下降倍数为0.97 倍；西安小寨十字采样点的上升倍数为1.39 倍，下降倍数为0.97 倍。不同采样点的峰值（即临街1 m 点的滞尘通量）有所不同，其中西安小寨十字采样点的峰值最大，为0.057 4 mg/（h·cm2），是西安交通大学南门外采样点峰值的1.29 倍，是西安工程大学校园内采样点峰值的1.81 倍。

灌木型绿地的减尘率见图3b。与街道旁（绿地前）相比，绿地中的减尘率明显高于绿地后的减尘率。西安工程大学校园内采样点绿地中的减尘率比绿地后的减尘率提高了14.39%，西安交通大学南门外采样点提高了7.63%，西安小寨十字采样点提高了14.38%。

3.4 草坪型绿地滞尘效果

草坪型绿地滞尘效果见图4。

图4 草坪型绿地滞尘效果

由图4a 可看出，草坪型绿地的滞尘效果随着采样点间距的增大呈现出上升的趋势，当采样点间距为1 m 时，草坪型绿地的滞尘通量达到最大值，3 个研究区域的最大值分别为0.017 4，0.029 2，0.052 1 mg/（h·cm2）；当间距大于1 m 时，草坪的滞尘效果稍有下降。例如，西安工程大学校园内采样点的间距在小于1 m 时的滞尘通量上升倍数为1.14倍，而下降倍数为0.98 倍；西安交通大学南门外采样点的上升倍数为1.18 倍，下降倍数为0.97 倍；西安小寨十字采样点的上升倍数为1.15 倍，下降倍数为0.96 倍。不同采样点的峰值（即临街1 m 点的滞尘通量）也有所不同，其中西安小寨十字采样点的峰值最大，为0.052 7 mg/（h·cm2），是西安交通大学南门外采样点峰值的1.81 倍，是西安工程大学校园内采样点峰值的3.03 倍。

草坪型绿地的减尘率见图4b。与街道旁（绿地前）相比，绿地中的减尘率明显高于绿地后的减尘率。西安工程大学校园内采样点绿地中的减尘率比绿地后的减尘率提高了17.92%，西安交通大学南门外采样点提高了17.55%，西安小寨十字采样点提高了22.39%。

3.5 不同绿地类型的滞尘效果对比

通过6 h 采样，得出不同绿地类型的滞尘效果（减尘率）的平均值，见表1。

表1 不同绿地类型滞尘效果平均值（减尘率） %

从表1 可以看出，不同绿地的滞尘效果是不同的。总体趋势为：乔灌草＞稀乔木林＞灌木＞草坪。乔灌草型绿地的滞尘效果最明显，能够达到60%以上；稀乔木林型绿地的滞尘效果稍次于乔灌草型绿地，平均水平在50%左右；灌木型绿地的滞尘效果稍差，平均水平在27%左右，比乔灌草型和稀乔木林型绿地的滞尘效果降低了2 倍左右；而滞尘效果最差的则是草坪型绿地，减尘率仅略高于10%。从绿地前、绿地中、绿地后这三者的比较来看，绿地中对二次扬尘的吸收效果普遍高于绿地后，可能是由于绿地中植物叶片的吸尘度接近饱和，其吸收了大部分的二次扬尘，起到了主要的阻隔作用。

4 不同绿化覆盖率的滞尘效果

为了得出绿化覆盖率对空气含尘量（TSP）的影响，对选定的不同绿化覆盖率的区域进行同步监测，结果见表2。

表2 不同绿化覆盖率区域的空气含尘情况 g

由表2 可知，绿化程度对颗粒物浓度影响很大。随着绿化覆盖率的增高，空气中颗粒物浓度减少。覆盖率为98%的区域其空气含尘量的线性公式为：

y＝－0.564 1x＋0.444 5，R2＝0.741 9

覆盖率为33%的区域其空气含尘量的线性公式为：

y＝－0.229 2x＋0.384 8，R2＝0.675 7

覆盖率为5%的区域其空气含尘量的线性公式为：

y＝－0.235 9x＋0.747 2，R2＝0.050 8

因为线性公式中R2的值越是趋近于1，说明该区域的TSP 越低，故由上面的公式不难得出绿化覆盖率为98%的区域TSP 最低。根据表2 可以得出，绿化覆盖率为98%的区域TSP 浓度仅约为覆盖率为5%的区域TSP 浓度的17%，比覆盖率为33%的区域低50%以上，而覆盖率为33%的区域也比覆盖率为5%的区域低50%以上。

5 结论

5.1 不同绿地类型的滞尘效果差异显著

通过对3 个不同采样点的监测，本文对不同绿地类型的滞尘效果得出结论：乔灌草＞稀乔木林＞灌木＞草坪。

从不同绿地类型的滞尘通量比较来看，随着监测区域的不同，也表现出了一定的差异。西安市小寨十字采样点（这一监测点的绿地类型划分比较明显，并且交通、建筑等外界因素都很有代表性）乔灌草型绿地的绿地中和绿地后的滞尘通量最大，分别为0.062 2，0.060 5 mg/（h·cm2）；而草坪型绿地的滞尘通量最小，分别为0.052 7，0.050 9 mg/（h·cm2）；稀乔木林型绿地和灌木型绿地的滞尘通量居中。

从不同绿地类型的减尘率来看，绿地中与街道旁（绿地前）对比，乔灌草型绿地的平均减尘率已达到60%以上；稀乔木林型绿地的平均减尘率为51.6%，比乔灌草型绿地的减尘率降低了16.3%；灌木型绿地类型的平均减尘率为28.41%，比前两者分别降低了53.91%和44.94%；而草坪型绿地的平均减尘率仅为13.55%，比前三者分别降低了78.02%，73.74%和52.31%。绿地后与街道旁（绿地前）对比，乔灌草型绿地的平均减尘率已到达60.23%；稀乔木林型绿地的平均减尘率为49.38%，比乔灌草型绿地的减尘率降低了18.01%；灌木型绿地类型的平均减尘率为24.96%，比前两者分别降低了58.56%和49.45%；而草坪型绿地的平均减尘率仅为10.94%，比前三者分别降低了81.84%，77.85%和56.17%。可见，从绿地滞尘效果来看，城市绿地建设选择乔灌草为最佳方案。

5.2 不同区域绿化覆盖率与其空气中TSP 呈正相关

不同的绿化覆盖率对空气中的污染颗粒物仍有影响，其覆盖率越高，影响的程度越大，其污染颗粒物含量随之越低。因为绿化覆盖率增大时，其郁闭度也会随之增加，再加之复层结构也会对空气中扬尘起到一定的阻隔作用，所以绿化覆盖率越大，其区域内的TSP 越少。例如，覆盖率为98%的区域TSP 浓度仅约有覆盖率为5%的区域TSP 浓度的17%，比覆盖率为33%的区域低50%以上，而覆盖率为33%的区域也比覆盖率为5%的区域低50%以上。

5.3 合理配置城市绿地类型，达到滞尘最佳效果

西安市城市绿地类型应在注重增加面积的同时，着重增加绿叶面积指数大、枝条浓密的林木种植，发挥城市不同绿地类型的最大生态效益。在公园、行道树、湿地廊道等处以栽植林木植物为主，灌木及花草植物相辅，从而对城市环境改善起到加乘作用。此外，为构成一个城市绿地系统，使其发挥生态效应，应将西安市内点状绿色斑块与城外环形绿带有机结合。具体措施如下：

（1）乔灌草型绿地分为3 层结构，西安地区的绿化用地多采用常绿乔木和常绿灌木，这种常绿的3层结构对于西安市区的二次扬尘在一年四季都会有很好的阻滞作用。

（2）个体的灌木及乔木的滞尘能力有明显差异。按滞尘能力大小归类，花灌木中较强的有紫薇、丁香、天目琼花、锦带花，较弱的为小叶黄杨、紫叶小檗；乔木中较强的有桧柏、毛白杨、元宝枫、银杏、国槐，较弱的为白蜡、油松、垂柳。因此在选择绿化树种时，应该多考虑诸如丁香、紫薇、桧柏、国槐这些滞尘能力较强的物种。