北京市常见绿化树种对重金属和PM2.5的吸滞能力研究

摘要

本文以北京城区（北京南海子郊野公园）、近郊公园区（北京植物园）、近郊浅山区（西山国家森林公园）、远郊山区风景区（北京松山国家级自然保护区）内的11种树种（柳树、白皮松、侧柏、国槐、雪松、桧柏、银杏、五角枫、油松、白蜡、杨树）为研究对象，对其叶片累积有毒有害污染物及叶片吸附大气中颗粒物的能力进行研究，评价其服务功能转化效率，筛选生态净化能力强的树种资源，为选择优良的生态绿化树种，推动城市林业更好发展提供科学的数据依据。主要结论如下:
　　(1)树木对有毒有害污染物累积能力的季节变化较大，大部分在春季累积量较低，在秋季累积量最高。
　　(2)树木对不同元素的吸滞能力变化较大。在所选三个区域中，柳树对Cu的累积能力均最高;针叶树对Sb的累积量均最高;在所选全部区域中，杨树对Co的累积量均最高。
　　(3)树木对S元素的平均累积量中，柳树(8.43 g·kg-1)和银杏（5.57 g·kg-1）的累积能力较强。由盆栽试验得出，叶片中S元素的累积量主要来自大气的吸收，林木具有净化大气S污染的作用。
　　(4)树木叶片中除Mo和Cd元素与土壤中重金属含量有显著相关性外，其他元素含量与土壤中重金属含量相关性不显著;同一地点内，不同树木叶片中各金属含量存在一定的关联性。
　　(5)树木叶片对PM2.5颗粒物滞纳能力，针叶树种叶片高于阔叶树种。秋季南海子郊野公园内针叶树单位叶面积PM2.5平均吸附量为0.160μg·cm-2，阔叶树为0.011μg·cm-2;植物园内针叶树为0.204μg·cm-2，阔叶树为0.096μg·cm-2;西山国家森林公园内针叶树为0.534μg·cm-2，阔叶树为0.245μg·cm-2;松山国家级自然保护区内针叶树为0.143μg·cm-2，阔叶树为0.017μg·cm-2。
　　(6)不同树种综合吸滞污染物能力排序:柳树＞杨树＞雪松＞五角枫＞桧柏＞国槐＞油松＞银杏＞白蜡＞白皮松＞侧柏。
　　(7)树种对不同元素的吸滞功能转化效率基本上表现为由“高污染地区（市中心和城区）—中级污染地区（近郊公园区）—较低污染地区（近郊浅山区）—较清洁区（远郊）”逐渐降低的趋势。

目录

声明

论文说明

摘要

1 引言

1．1 国内外重金属和大气颗粒物污染研究现状

1．1．1 城市重金属污染现状

1．1．2 大气颗粒物研究现状

1．2 研究意义

2 研究区概况

2．1 研究区自然概况

2．2 研究地概况

2．2．1 北京南海子郊野公园概况

2．2．2 北京植物园概况

2．2．3 西山国家森林公园概况

2．2．4 松山国家级自然保护区概况

3 研究内容与试验方法

3．1 研究目标

3．2 研究内容

3．3 技术路线

3．4 研究方法

3．4．1 叶片吸滞重金属离子的测定和计算

3．4．2 叶片PM2．5吸附量的测定和计算

3．4．3 生态服务功能转化效率计算方法

4 结果与分析

4．1 树种叶片污染元素的累积量

4．1．1 南海子郊野公园不同树种叶片重金属元素的累积量差异

4．1．2 植物园不同树种叶片重金属元素的累积量差异

4．1．3 西山国家森林公园不同树种叶片重金属元素的累积量差异

4．1．4 松山国家级自然保护区不同树种叶片重金属元素的累积量差异

4．1．5 树种叶片S元素的累积量比较

4．1．6 土壤中与林木叶片中重金属含量的相关性——以盆栽为例

4．2 不同地区树种叶片颗粒物吸滞特征

4．2．1 大气环境中PM2．5的含量

4．2．2 不同树种叶片PM2．5吸附量差异

4．3 不同植物积累污染元素能力综合比较

4．3．1 利用主成分分析法对不同树种生态服务功能综合评价方法

4．3．2 各树种吸滞重金属、S元素和颗粒物的平均值

4．3．3 不同树种评价指标标准化值

4．4．4 不同树种生态服务功能主成分分析

4．4 生态服务功能转化效率

5 小结与讨论

5．1 小结

5．2 讨论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简历及科研经历与获奖

致谢