北京市绿化树木挥发性有机物释放动态及其对人体健康的影响

发布时间：2020-06-11 13:35

【摘要】：城市绿地是城市生态系统中重要的组成部分,在美化景观、净化空气、改善环境质量、保护城市生态平衡以及促进居住者身心健康等方面起着十分重要的作用。为了摸清北京市主要绿化树木所释放的挥发性有机物(VOCs)的主要成分及其释放动态变化,探讨其可能的净化空气、抑制空气微生物生长以及对人体健康等方面的作用及其可能的机制,从化学生态学角度为城市园林规划设计中的树种选择提供科学数据。本研究应用植物化学生态学、植物生理生态学、微生物学、动物行为学和人体生理学等多学科交叉的研究方法,采用动态顶空吸附法和热脱附-气质联用(TCT/GC/MS)分析技术,对北京市几种主要绿化树木释放的VOCs成分和含量及其季节释放动态变化、绿地空气中VOCs成分和含量及其季节和时空动态变化进行了测定;同时根据生物测定数据初步建立了树木VOCs的组成、浓度与空气微生物、动物行为和人体生理反应之间的相互关系及其影响因子,得到如下主要结论: 1.以北京市主要绿化树种油松(Pinus tabulaeformis Carr.)、白皮松(Pinus bungeana Zucc.)、桧柏(Sabina chinensis Antoine.)、国槐(Sophora japonica L.)、金银木(Lonicera maackii Rupr. Maxim.)、紫叶李(Prunus cerasifera Ehrh. f. atropurpurea Jacq. Rehd.)为试材,分析近自然状态下单株树木释放VOCs的成分、含量和季节动态变化。绿化树木释放VOCs是由多种微量挥发性有机性物质以不同浓度和比例组成的混合物,其释放速率的动态性和可变性与树木的生长季节和环境条件有密切关系。在生长季中,6、7月份释放速率高,春秋两季释放速率低;针叶树主要释放萜烯类VOCs,包括柠檬烯、β-蒎烯、α-蒎烯、莰烯、γ-松油烯、对-孟-1,4(8)二烯、罗勒烯等,占总VOCs的80～90%;阔叶树主要释放的异戊二烯、乙酸-3-己烯酯和单萜类化合物等约占VOCs总量的60～80%。 2.对油松、白皮松、桧柏、雪松、红皮云杉绿地和马路边空气中VOCs组成、含量进行了分析比较。数据表明,在油松、白皮松、桧柏、雪松和红皮云杉的绿地空气中,萜烯类化合物占VOCs总量的60～80%,烷烃类化合物占5～20%,而苯类化合物只占3.4%左右;而在马路边的空气中,苯类化合物占VOCs总量的53.6%,萜烯类化合物只占0.9%,表明由于这些针叶树木的存在,空气中萜烯类化合物大量增加,而苯类化合物明显降低,说明树木释放的VOCs具有净化、改善都市环境空气质量的作用。 3.采用自然沉降法,调查5种针叶树林地中空气微生物(细菌、真菌和放线菌)的含量,发现油松、白皮松、桧柏、红皮云杉和雪松林地空气中微生物含量明显低于林外空旷地;用5种针叶树提取液和单体进一步对空气微生物进行抑菌实验的数据表
【图文】：

异戊二烯,细胞质,途径,甲瓦龙酸

酞一CoA(aecytl一CoA)作为合成原料，经过甲瓦龙酸转化成异戊烯基焦磷酸(PI终形成街醇类和倍半菇化合物(图1一2)。在甲瓦龙酸途径中，首先由3个分子一COA生成(35)一轻基一3一甲基一戊二酞辅酶A(HMG一CoA)，然后还原成甲瓦瓦龙酸焦磷酸通过脱梭作用生成xPP(Gershenzon和Croteua，1991;Burlatet04)。由于甲瓦龙酸的形成是一个不可逆过程，因此，(3s)一轻基一3一甲基一戊二A的还原酶(HMGR)被认为是甲瓦龙酸合成途径中的第一个限速酶(Bach，1leinig，1989;Choietal.，1992)。植物的HMGR基因组或cDNA在番茄(勿c叩esrculenutm;Park。ral.，1992)、马铃薯(OSlanumtubeorsum;Stemreretal.，19南芥汉ra吞i沃少51，t人aliana;Enjutoetaz.，1994)、萝卜(Daucuscaorat;Ferrere90)、烟草(Nicorianaatbacum;Gensehiketal.，1992)、长春花(Cahtaarnhtusosraldonadoetal.，1992)、小麦(Tritieumaestivum;Aoy眼1etal.，1993)、豌豆(ptivum;Bachetal.，1991)和橡胶(Heveabasrikienssi;Chyeetal.，1991)等己被克隆，显示出HMGR活性对产物的形成具有重要的调节作用。证明了H植物甲瓦龙酸途径调控的第一个关键酶(Choietal.，1992;obaetal一1985;Steal.，1987;、乞ngeral.，1991)。

平面图,科技园区,平面图,园区

中关村软件科技园区位于中关村西北角信息大道路西侧，正门面对信息大道公路，园区总占地面积139公顷，总建筑面积60余万m“，随着向园区深处走去树木和草坪量逐渐增多，绿地覆盖面积达54.68%。科技园区概况如图4.1所示。在科技园区选择4个采样区即:园区外路边(信息大道)、园区内路边(与园区外路边间隔SOm宽的针阔疏林草坪区)、工作区(为港湾网络等建筑工作小区，小区内有乔木、灌木、草坪和各种工作用小楼，四周绿篱作为围墙)、松柏林(距园区门口400m深处的面积大约40万mZ中心绿地，其中有松柏林、阔叶林和草坪)。图4一1科技园区平面图Fig.4一1Planofseieneenadteehnologygardens..4L2实验方法4.1.2.1挥发性有机物的采集与3.1.2相同。4.1..22挥性有机发物的分析与2.1.3相同。4.1..23数据处理与2.1.4相同。
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：X173

【引证文献】