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上海环城林带夏季大气污染净化作用及其与林带宽度的关系

王小玲 宋坤 乐莺 陈静 姜昊 张涌嘉 宫鹤忆 王子斐 丁一 施天慧 达良俊

王小玲, 宋坤, 乐莺, 陈静, 姜昊, 张涌嘉, 宫鹤忆, 王子斐, 丁一, 施天慧, 达良俊. 上海环城林带夏季大气污染净化作用及其与林带宽度的关系[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2021, (3): 128-137. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.03.013
引用本文: 王小玲, 宋坤, 乐莺, 陈静, 姜昊, 张涌嘉, 宫鹤忆, 王子斐, 丁一, 施天慧, 达良俊. 上海环城林带夏季大气污染净化作用及其与林带宽度的关系[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2021, (3): 128-137. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.03.013
WANG Xiaoling, SONG Kun, LE Ying, CHEN Jing, JIANG Hao, ZHANG Yongjia, GONG Heyi, WANG Zifei, DING Yi, SHI Tianhui, DA Liangjun. Relationship between air pollution purification and forest belt width of the Shanghai green belt in the summer season[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2021, (3): 128-137. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.03.013
Citation: WANG Xiaoling, SONG Kun, LE Ying, CHEN Jing, JIANG Hao, ZHANG Yongjia, GONG Heyi, WANG Zifei, DING Yi, SHI Tianhui, DA Liangjun. Relationship between air pollution purification and forest belt width of the Shanghai green belt in the summer season[J]. Journal of East China Normal University (Natural Sciences), 2021, (3): 128-137. doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.03.013

上海环城林带夏季大气污染净化作用及其与林带宽度的关系

doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2021.03.013
基金项目: 上海市绿化和市容管理局科学技术项目 (G191006)
详细信息
    作者简介:

    王小玲, 女, 博士研究生, 研究方向为城市生态学. E-mail: 51183903032@stu.ecnu.edu.cn

    通讯作者:

    达良俊, 男, 教授, 博士生导师, 研究方向为城市生态学. E-mail: ljda@des.ecnu.edu.cn

  • 中图分类号: X835

Relationship between air pollution purification and forest belt width of the Shanghai green belt in the summer season

  • 摘要: 对上海市环城绿带宝山盛宅段与浦东康桥段夏季近地面主要大气污染物(PM2.5、PM10、CO、NO2)进行了为期1个月的持续监测, 其中, 每一样段垂直于高速公路以100 m间隔设置4个监测样点. 依据国家《环境空气质量标准》(GB3095—2012), 评价各监测点的大气环境质量; 并量化了不同宽度林带对不同污染物的净化效益; 通过多元线性回归分析, 研究了气象条件和环境本底对林带最大净化效益的影响. 结果表明: ①环城绿带对PM2.5、PM10、NO2有明显的净化作用, 对CO起蓄积作用; ②当林带宽度为300 m时污染物净化作用达到最大; ③林内外湿度差和温度差对林带颗粒物 PM2.5和 PM10最大净化效益的影响程度较大, 环境本底对林带 NO2 最大净化效益的影响程度较大, 湿度差对林带 CO 最大净化效益的影响程度较大. 研究结果可为环城绿带在净化大气方面的林地管护及改造提供理论基础.
  • 图  1  监测点位置示意图

    Fig.  1  Location of the sampling sites

    图  2  环城林带宝山盛宅段夏季主要大气污染物监测点(林内)与平行对照点(林外)日均浓度

    注: (a)(b)中的点划线为PM2.5和PM10一级标准限值; (c)中的虚线为NO2标准限值; 100 m、200 m、300 m、400 m指的是监测点位置.

    Fig.  2  Daily mean concentration of air pollutants at each monitoring site of open area and forest area at the Shengzhai transect in the summer season

    图  3  环城林带浦东康桥段夏季主要大气污染物监测点(林内)与平行对照点(林外)日均浓度

    注:(a)(b)中的点划线为PM2.5和PM10一级标准限值; (c)中的虚线为NO2标准限值; 100 m、200 m、300 m、400 m指的是监测点位置.

    Fig.  3  Daily mean concentration of air pollutants at each monitoring site of open area and forest area at the Kangqiao transect in the summer season

    图  4  环城林带主要大气污染物最大净化效益与各影响因子的一元线性回归模型结果

    Fig.  4  Univariate linear regression results of various predictor variable and maximum removal percentage of air pollutants

    表  1  环城林带夏季不同宽度主要污染物月均净化效益

    Tab.  1  Monthly mean pollutant removal percentage among sites with different distances to the road for both transects in the summer season

    林带宽度PM2.5PM10NO2CO
    均值/%标准差均值/%标准差均值/%标准差均值/%标准差
    盛宅段康桥段盛宅段康桥段盛宅段康桥段盛宅段康桥段盛宅段康桥段盛宅段康桥段盛宅段康桥段盛宅段康桥段
    100 m 6.82 –10.21 0.15 0.15 2.52 –14.54 0.17 0.19 13.57 –11.06 0.28 0.38 –72.97 –14.81 0.31 0.18
    200 m 6.65 3.25 0.11 0.15 7.05 3.39 0.12 0.17 11.64 31.05 0.19 0.37 –116.36 –19.86 0.28 0.35
    300 m 9.69 19.12 0.14 0.23 7.22 17.67 0.18 0.26 29.82 24.53 0.26 0.25 23.53 –6.49 0.42 0.24
    400 m –5.88 –1.35 0.14 0.13 –1.55 3.12 0.15 0.15 1.20 –0.78 0.30 0.30 –14.3 –15.79 0.23 0.19
    注: 加粗部分表示该污染物在此宽度达到最大净化效益; 经ANOVA方差分析, 不同宽度污染物净化效益均具有显著差异.
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    表  2  环城林带主要大气污染物最大净化效益多元线性回归模型中各预测变量检验结果

    Tab.  2  Multiple regression results of the effects of various predictor variables on maximum removal percentage of air pollutants

    模型 序号自变量系数标准误差tSig.相对重要性调整R2
    PM2.5为因变量1 污染物浓度 –0.2431 0.156 –1.556 0.128 0.088 0.464
    2 温度差 –59.503 10.518 –5.657 < 0.001*** 0.443
    3 湿度差 –13.275 2.292 –5.791 < 0.001*** 0.469
    PM10为因变量1 污染物浓度 –0.171 0.128 –1.335 0.19 0.056 0.501
    2 温度差 –65.908 10.766 –6.122 < 0.001*** 0.445
    3 湿度差 –14.902 2.348 –6.346 < 0.001*** 0.499
    NO2为因变量1 污染物浓度 86.245 30.504 2.827 0.0075** 0.357 0.437
    2 温度差 –13.061 4.929 –2.650 0.012* 0.411
    3 湿度差 –1.672 1.085 –1.541 0.132 0.231
    CO为因变量1 温度差 122.740 48.490 2.531 0.016* 0.662 0.125
    2 湿度差 20.890 10.630 1.966 0.057 0.338
    注: * 表示 p < 0.05, ** 表示p < 0.01, *** 表示 p < 0.001; 温度差和湿度差均为林外减去林内结果.
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-29
  • 网络出版日期:  2021-07-27
  • 刊出日期:  2021-05-01

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