城市道路绿带宽度对空气污染物的削减效率研究

摘要

城市道路绿带是城市绿化建设的重要组成部分，对城市环境的改善起着重要作用。道路绿带削减空气污染物的效率与绿带垂直结构和宽度密切相关，绿带宽度是道路绿带规划设计的重要指标，合理的绿带宽度应结合城市道路交通状况、道路布局、污染源特征、植物种类及配置、气候特征等因素确定。本文在武汉市青山区选取主干道、次干道和支路3个等级的城市道路，分别观测了各等级道路绿带不同宽度(5m、10m、15m、20m)处大气中TSP、PM10、PM5、PM2.5、SO2、 NO2的含量，对比分析了不同宽度的绿带削减空气污染物的百分率，确定了对空气污染物削减效率最佳的道路绿带宽度范围，以期为城市道路绿带规划设计提供依据。研究结果如下:
　　 (1)不同等级道路中大气颗粒物的质量浓度均呈现出明显的差异，表现为主干道＞次干道＞支路。不同等级道路的气体污染物中NO2的质量浓度存在差异，亦表现为主干道((C)=250μg/m3)＞次干道（(C)=246μg/m3）＞支路（(C)=155μg/m3），而SO2的质量浓度差异不明显。不同等级道路的车流量与大气颗粒物和NO2的质量浓度呈显著正相关（P主=0.821、P次=0.874、P支=0.839），而与SO2的质量浓度相关性不显著（P主=0.534、P次=0.269、P支=0.406）。
　　 (2)在主干道绿带距离路边5m、10m、15m、20m处，绿带对PM2.5与PM5的削减作用较弱，削减百分率随着宽度的变化差异不明显，TSP和PM10削减百分率均在距路边5m处增幅最大，而在距路边10m、15m、20m处的削减百分率无明显差异，SO2的削减百分率均在10m处达到最大值，然后逐步减小，NO2的削减百分率在不同宽度间均未呈现明显规律。次干道绿带中PM2.5、PM5和PM10的削减百分率在距路边5m、10m、15m、20m处趋于稳定，绿带对TSP的削减百分率在距路边在5m处增幅最大，距路边10m、15m、20m处无明显差异。支路绿带对TSP的削减百分率距路边在5m处增幅最大，在距路边10m、15m、20m处无明显差异，PM2.5、PM5和PM10的削减百分率则在距路边5m、10m、15m、20m处无明显差异，次干道和支路绿带对气体污染物的削减效率变化趋势均未出现明显规律。
　　 (3)不同宽度绿带对主干道、次干道和支路的小粒径颗粒物(PM10、PM5、PM2.5)削减效率影响不显著，而对PM10和TSP的削减效率影响显著，且不同等级道路TSP的削减百分率在距路边5m、10m处逐渐增大，距路边15m、20m处均保持稳定趋势。因此，为了显著的提高大气颗粒污染物的削减效率，城市道路绿带宽度应不小于10m。不同宽度绿带中SO2和NO2的质量浓度在距路边5m处明显降低，且均低于对照（距路边0m处），但不同宽度绿带对SO2和NO2的削减百分率在各等级道路中的变化均无明显规律。可见，对气体污染物削减效率的最佳绿带宽度可在5m以内。
　　 (4)不同等级道路绿带对空气污染物削减效率的影响因素分析表明，风速和相对湿度与绿带不同宽度处空气污染物削减百分率存在显著的负相关性，其中，风速主要是对距路边5m处TSP的削减效率(PTSP-5m=-0.943)、距路边5m、10m处NO2的削减效率（P NO2-5m=-0.943，P NO2-10m=-0.812）及距路边20m处SO2的削减效率（P SO2-20m=-0.899）有显著影响，而相对湿度则对小粒径的PM2.5和PM5的削减有显著影响（P PM2.5-5m=-0.986，PPM2.5-10m=-0.812，PPM2.5-15m=-0.829，PPM2.5-20m=-0.943，P pM5-10m=-0.812）。温度、噪声、车流量与绿带对空气污染物的削减效率相关性不显著。

目录

声明

论文说明

摘要

1 前言

1．1 研究背景及意义

1．2 文献综述

1．2．1 大气颗粒物研究进展

1．2．2 气体污染物的研究进展

1．3 研究内容

2 研究地点与方法

2．1 研究区域概况

2．1．1 武汉市概况

2．1．2 青山区概况

2．2 研究方法

2．2．1 道路绿带的选择

2．2．2 观测点的设置

2．2．3 观测方法

2．2．4 室内样品分析

2．2．5 数据处理

2．3 技术路线

3 结果与分析

3．1 不同等级道路绿带宽度对空气污染物削减效率的影响

3．2 不同等级道路绿带宽度对大气颗粒物削减效率的影响

3．2．1 主干道绿带宽度对大气颗粒物削减效率的影响

3．2．2 次干道绿带宽度对大气颗粒物削减效率的影响

3．2．3 支路绿带宽度对大气颗粒物削减效率的影响

3．3 不同等级道路绿带宽度对气体污染物削减效率的影响

3．3．1 主干道绿带宽度对气体污染物削减效率的影响

3．3．2 次干道绿带宽度对气体污染物削减效率的影响

3．3．3 支路道路绿带宽度对气体污染物削减效率的影响

3．4 不同等级道路绿带对空气污染物削减效率的影响因素分析

3．4．1 绿带削减空气污染物效率与影响因素间的相关分析

3．4．2 绿带削减不同粒径颗粒物效率与影响因素间的相关分析

4 结论与讨论

4．1 结论

4．2 讨论

参考文献

致谢