武汉城市干道绿化隔离带消减颗粒物效应及优化建议
发布时间：2022-08-11 09:24
随着城市化进程的加速、机动车数量骤增,大气污染已成为许多国家和地区面临的重要环境问题,而颗粒物（PM）污染是改善城市空气质量的重要制约因素,尤其是道路环境颗粒物污染。道路绿带可以通过阻滞颗粒物而有效地改善街道空气质量,目前针对于路侧绿化带减尘效果的相关研究较多,但是针对于对非机动车道和人行道具有保护作用的道路绿化隔离带（机动车与非机动车间的分车带）的研究尚少,因此本研究的研究对象主要是绿化隔离带。为有效缓解街道空气颗粒物污染问题,保障行人生态安全,构建以减尘为主要目标的城市干道绿化隔离带具有重要的实践意义。本文通过测定植物叶片表面不同粒径颗粒物的滞留量和叶片形态生理指标综合筛选了高效滞尘植物,分析了不同污染程度下不同类型植物叶表颗粒物粒径分布特征及道路环境植物冠层不同高度和方向叶片颗粒物吸附规律;并通过实地测定不同道路绿化隔离带模式对不同粒径颗粒物的消减效果,探讨了颗粒物消减效率与绿化隔离带结构参数以及气象因子的关系,提出道路绿化隔离带高效减尘模式构建方法和优化建议。主要研究结论如下:（1）选择污染区和清洁对照区共有的24种植物,通过重量法测定植物叶表颗粒物滞留量发现,不同地区、不同种...
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.1.1 颗粒物类型多、来源复杂
1.1.2 颗粒物危害严重
1.1.3 道路绿地生态效益显著
1.1.4 道路绿化隔离带的结构配置未引起重视
1.2 研究目的和意义
2 国内外相关研究进展
2.1 道路绿带的界定及功能
2.1.1 道路绿带的界定
2.1.2 本研究的研究范畴
2.1.3 道路绿带的功能
2.2 道路绿带消减大气颗粒物研究进展
2.2.1 道路绿带消减大气颗粒物效率
2.2.2 道路绿带消减大气颗粒物效率的影响因素
2.3 植物叶片吸附颗粒物研究进展
2.3.1 植物叶片吸附颗粒物的能力及粒径分布特征
2.3.2 植物叶片吸附颗粒物时空变化规律
2.3.3 植物叶片吸附颗粒物的影响因素
2.4 目前存在的问题
2.5 研究内容及技术路线
2.5.1 研究内容
2.5.2 技术路线
3 植物叶片吸附不同粒径颗粒物的能力及其与叶片特征指标相关性研究
3.1 研究方法
3.1.1 采样地点
3.1.2 测试树种选择和样品采集
3.1.3 叶片颗粒物滞留量测定
3.1.4 叶片形态指标及生理指标测定
3.1.5 数据分析方法
3.2 结果与分析
3.2.1 植物叶片颗粒物滞留量分析
3.2.2 植物叶片表面颗粒物粒径组成分析
3.2.3 植物叶片表面不同粒径颗粒物滞留量方差分析
3.2.4 污染区和对照区植物叶片形态和生理特征比较分析
3.2.5 植物叶片不同粒径颗粒物滞留量与叶片特征指标相关性分析
3.2.6 高效滞尘植物筛选
3.3 讨论
3.3.1 植物叶片滞尘量差异分析
3.3.2 污染条件下植物叶片特征变化
3.3.3 污染区高效滞尘植物筛选
3.4 小结
4 典型植物叶片表面颗粒物粒径分布
4.1 研究方法
4.1.1 采样点区位
4.1.2 样品采集
4.1.3 叶片表面颗粒物扫描电镜（SEM）观察及叶片微结构SEM观察
4.1.4 颗粒物数量统计方法
4.1.5 数据分析方法
4.2 结果与分析
4.2.1 植物叶片颗粒物观察的最佳倍数筛选
4.2.2 樟树叶片表面颗粒物粒径分布分析
4.2.3 杜鹃叶片表面颗粒物粒径分布分析
4.2.4 雪松叶片表面颗粒物粒径分布分析
4.2.5 不同类型植物间滞尘能力比较
4.3 讨论
4.3.1 叶片颗粒物粒径分布特征
4.3.2 叶片颗粒物分布差异
4.3.3 叶片表面颗粒物分布与叶片微结构的关系
4.4 小结
5 道路环境植物叶片吸附颗粒物的空间特征
5.1 材料与方法
5.1.1 研究材料
5.1.2 研究方法
5.1.3 数据分析方法
5.2 结果与分析
5.2.1 植物冠层不同高度叶片表面颗粒物吸附量比较
5.2.2 植物冠层不同方向叶片表面颗粒物吸附量比较
5.3 讨论
5.3.1 讨论
5.3.2 局限性
5.4 小结
6 城市干道绿化隔离带消减颗粒物效应研究
6.1 研究区概况
6.2 研究方法
6.2.1 道路样地选择
6.2.2 样带选择及布置
6.2.3 采样点设定
6.2.4 颗粒物浓度测定及消减效率计算
6.2.5 绿化隔离带结构指标测定
6.2.6 气象因子测定
6.2.7 数据处理
6.3 结果与分析
6.3.1 道路绿化隔离带对不同粒径颗粒物的消减效应
6.3.2 颗粒物消减效率与绿化隔离带垂直结构的关系
6.3.3 颗粒物消减效率与气象因子的关系
6.4 讨论与建议
6.4.1 讨论
6.4.2 建议
6.5 小结
7 武汉城市干道绿化隔离带植物选择及配置优化建议
7.1 目标
7.2 原则
7.3 依据与方法
7.3.1 植物选择依据与方法
7.3.2 绿化隔离带结构参数
7.4 优化建议
7.4.1 植物选择
7.4.2 配置模式
7.4.3 搭配方式
7.4.4 后期管护
8 结论及主要创新点
8.1 结论
8.2 主要创新点
8.3 研究的局限性和展望
参考文献
攻读博士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]春季城区道路不同绿地配置模式对大气颗粒物的削减作用[J]. 杨貌,张志强,陈立欣,刘辰明,邹瑞. 生态学报. 2016(07)
[2]北京市常用园林植物滞留PM2.5能力的研究[J]. 赵松婷,李新宇,李延明. 西北林学院学报. 2016(02)
[3]植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附效果研究[J]. 高国军,徐彦森,莫莉,余新晓. 生态环境学报. 2016(02)
[4]北京西山绿化树种秋季滞纳PM2.5能力及其与叶表面AFM特征的关系[J]. 陈波,刘海龙,赵东波,陈鹏飞,鲁绍伟,李少宁. 应用生态学报. 2016(03)
[5]公路绿化带滞尘效应研究[J]. 王慧,郭晋平,张芸香. 生态环境学报. 2015(09)
[6]不同行道树绿化带疏透度对降低交通噪音效果的对比[J]. 胡喜生,郑燕,陈敏,魏华云,叶丽敏,邱荣祖. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(04)
[7]西安市区不同绿化植物的滞尘效应季节变化研究[J]. 杨周敏. 水土保持研究. 2015(04)
[8]大气气溶胶增加对作物的影响研究进展[J]. 刘秀位,张小雨,张喜英. 生态学报. 2016(07)
[9]不同绿化树种滞留PM2.5等颗粒污染物能力的多尺度比较[J]. 王会霞,王彦辉,杨佳,谢滨泽,石辉. 林业科学. 2015(07)
[10]北京不同污染地区园林植物对空气颗粒物的滞纳能力[J]. 张维康,王兵,牛香. 环境科学. 2015(07)
博士论文
[1]城市主干道路绿带滞尘效应研究[D]. 张灵艺.西南大学 2015
[2]天津市道路绿地植物多样性分析及优化对策研究[D]. 孙志勇.南京林业大学 2012
[3]基于润湿性的植物叶面截留降水和降尘的机制研究[D]. 王会霞.西安建筑科技大学 2012
[4]上海浦东新区绿地系统研究—分布格局、生态系统特征及服务功能[D]. 殷杉.上海交通大学 2011
[5]呼和浩特市城市绿地景观格局与树种选择及其规划研究[D]. 郭鑫.内蒙古农业大学 2010
[6]城市绿地系统的空气净化效应研究[D]. 邹晓东.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]基于道路绿化带影响的街道峡谷内尾气扩散的数值模拟[D]. 王雪艳.山东大学 2015
[2]城市道路绿地阻滞吸附大气颗粒物效益研究[D]. 杨貌.北京林业大学 2015
[3]基于滞尘作用的南京老城区主干道绿化改善规划研究[D]. 唐琼.南京工业大学 2014
[4]毛白杨绿化带降噪研究[D]. 张晶.北京林业大学 2013
[5]杭州市城区主干道路绿地植物景观调查与分析[D]. 李一伦.浙江农林大学 2012
[6]城市交通峡谷污染物浓度相关影响因素测试研究[D]. 白春霞.长安大学 2012
[7]粉尘污染对城市典型绿化树种的生理生态影响[D]. 姚俊.南京林业大学 2009
[8]城市道路绿化配置对空气颗粒物和CO扩散的影响[D]. 于丽胖.中国林业科学研究院 2009
[9]保定常见绿化植物滞尘效应及尘污染对其光合特征的影响[D]. 黄慧娟.河北农业大学 2008
[10]南京地区常见城市绿化树种的生理生态特性及净化大气能力的研究[D]. 梁淑英.南京林业大学 2005
本文编号：3674404
【文章页数】：149 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.1.1 颗粒物类型多、来源复杂
1.1.2 颗粒物危害严重
1.1.3 道路绿地生态效益显著
1.1.4 道路绿化隔离带的结构配置未引起重视
1.2 研究目的和意义
2 国内外相关研究进展
2.1 道路绿带的界定及功能
2.1.1 道路绿带的界定
2.1.2 本研究的研究范畴
2.1.3 道路绿带的功能
2.2 道路绿带消减大气颗粒物研究进展
2.2.1 道路绿带消减大气颗粒物效率
2.2.2 道路绿带消减大气颗粒物效率的影响因素
2.3 植物叶片吸附颗粒物研究进展
2.3.1 植物叶片吸附颗粒物的能力及粒径分布特征
2.3.2 植物叶片吸附颗粒物时空变化规律
2.3.3 植物叶片吸附颗粒物的影响因素
2.4 目前存在的问题
2.5 研究内容及技术路线
2.5.1 研究内容
2.5.2 技术路线
3 植物叶片吸附不同粒径颗粒物的能力及其与叶片特征指标相关性研究
3.1 研究方法
3.1.1 采样地点
3.1.2 测试树种选择和样品采集
3.1.3 叶片颗粒物滞留量测定
3.1.4 叶片形态指标及生理指标测定
3.1.5 数据分析方法
3.2 结果与分析
3.2.1 植物叶片颗粒物滞留量分析
3.2.2 植物叶片表面颗粒物粒径组成分析
3.2.3 植物叶片表面不同粒径颗粒物滞留量方差分析
3.2.4 污染区和对照区植物叶片形态和生理特征比较分析
3.2.5 植物叶片不同粒径颗粒物滞留量与叶片特征指标相关性分析
3.2.6 高效滞尘植物筛选
3.3 讨论
3.3.1 植物叶片滞尘量差异分析
3.3.2 污染条件下植物叶片特征变化
3.3.3 污染区高效滞尘植物筛选
3.4 小结
4 典型植物叶片表面颗粒物粒径分布
4.1 研究方法
4.1.1 采样点区位
4.1.2 样品采集
4.1.3 叶片表面颗粒物扫描电镜（SEM）观察及叶片微结构SEM观察
4.1.4 颗粒物数量统计方法
4.1.5 数据分析方法
4.2 结果与分析
4.2.1 植物叶片颗粒物观察的最佳倍数筛选
4.2.2 樟树叶片表面颗粒物粒径分布分析
4.2.3 杜鹃叶片表面颗粒物粒径分布分析
4.2.4 雪松叶片表面颗粒物粒径分布分析
4.2.5 不同类型植物间滞尘能力比较
4.3 讨论
4.3.1 叶片颗粒物粒径分布特征
4.3.2 叶片颗粒物分布差异
4.3.3 叶片表面颗粒物分布与叶片微结构的关系
4.4 小结
5 道路环境植物叶片吸附颗粒物的空间特征
5.1 材料与方法
5.1.1 研究材料
5.1.2 研究方法
5.1.3 数据分析方法
5.2 结果与分析
5.2.1 植物冠层不同高度叶片表面颗粒物吸附量比较
5.2.2 植物冠层不同方向叶片表面颗粒物吸附量比较
5.3 讨论
5.3.1 讨论
5.3.2 局限性
5.4 小结
6 城市干道绿化隔离带消减颗粒物效应研究
6.1 研究区概况
6.2 研究方法
6.2.1 道路样地选择
6.2.2 样带选择及布置
6.2.3 采样点设定
6.2.4 颗粒物浓度测定及消减效率计算
6.2.5 绿化隔离带结构指标测定
6.2.6 气象因子测定
6.2.7 数据处理
6.3 结果与分析
6.3.1 道路绿化隔离带对不同粒径颗粒物的消减效应
6.3.2 颗粒物消减效率与绿化隔离带垂直结构的关系
6.3.3 颗粒物消减效率与气象因子的关系
6.4 讨论与建议
6.4.1 讨论
6.4.2 建议
6.5 小结
7 武汉城市干道绿化隔离带植物选择及配置优化建议
7.1 目标
7.2 原则
7.3 依据与方法
7.3.1 植物选择依据与方法
7.3.2 绿化隔离带结构参数
7.4 优化建议
7.4.1 植物选择
7.4.2 配置模式
7.4.3 搭配方式
7.4.4 后期管护
8 结论及主要创新点
8.1 结论
8.2 主要创新点
8.3 研究的局限性和展望
参考文献
攻读博士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]春季城区道路不同绿地配置模式对大气颗粒物的削减作用[J]. 杨貌,张志强,陈立欣,刘辰明,邹瑞. 生态学报. 2016(07)
[2]北京市常用园林植物滞留PM2.5能力的研究[J]. 赵松婷,李新宇,李延明. 西北林学院学报. 2016(02)
[3]植物叶片对不同粒径颗粒物的吸附效果研究[J]. 高国军,徐彦森,莫莉,余新晓. 生态环境学报. 2016(02)
[4]北京西山绿化树种秋季滞纳PM2.5能力及其与叶表面AFM特征的关系[J]. 陈波,刘海龙,赵东波,陈鹏飞,鲁绍伟,李少宁. 应用生态学报. 2016(03)
[5]公路绿化带滞尘效应研究[J]. 王慧,郭晋平,张芸香. 生态环境学报. 2015(09)
[6]不同行道树绿化带疏透度对降低交通噪音效果的对比[J]. 胡喜生,郑燕,陈敏,魏华云,叶丽敏,邱荣祖. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2015(04)
[7]西安市区不同绿化植物的滞尘效应季节变化研究[J]. 杨周敏. 水土保持研究. 2015(04)
[8]大气气溶胶增加对作物的影响研究进展[J]. 刘秀位,张小雨,张喜英. 生态学报. 2016(07)
[9]不同绿化树种滞留PM2.5等颗粒污染物能力的多尺度比较[J]. 王会霞,王彦辉,杨佳,谢滨泽,石辉. 林业科学. 2015(07)
[10]北京不同污染地区园林植物对空气颗粒物的滞纳能力[J]. 张维康,王兵,牛香. 环境科学. 2015(07)
博士论文
[1]城市主干道路绿带滞尘效应研究[D]. 张灵艺.西南大学 2015
[2]天津市道路绿地植物多样性分析及优化对策研究[D]. 孙志勇.南京林业大学 2012
[3]基于润湿性的植物叶面截留降水和降尘的机制研究[D]. 王会霞.西安建筑科技大学 2012
[4]上海浦东新区绿地系统研究—分布格局、生态系统特征及服务功能[D]. 殷杉.上海交通大学 2011
[5]呼和浩特市城市绿地景观格局与树种选择及其规划研究[D]. 郭鑫.内蒙古农业大学 2010
[6]城市绿地系统的空气净化效应研究[D]. 邹晓东.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]基于道路绿化带影响的街道峡谷内尾气扩散的数值模拟[D]. 王雪艳.山东大学 2015
[2]城市道路绿地阻滞吸附大气颗粒物效益研究[D]. 杨貌.北京林业大学 2015
[3]基于滞尘作用的南京老城区主干道绿化改善规划研究[D]. 唐琼.南京工业大学 2014
[4]毛白杨绿化带降噪研究[D]. 张晶.北京林业大学 2013
[5]杭州市城区主干道路绿地植物景观调查与分析[D]. 李一伦.浙江农林大学 2012
[6]城市交通峡谷污染物浓度相关影响因素测试研究[D]. 白春霞.长安大学 2012
[7]粉尘污染对城市典型绿化树种的生理生态影响[D]. 姚俊.南京林业大学 2009
[8]城市道路绿化配置对空气颗粒物和CO扩散的影响[D]. 于丽胖.中国林业科学研究院 2009
[9]保定常见绿化植物滞尘效应及尘污染对其光合特征的影响[D]. 黄慧娟.河北农业大学 2008
[10]南京地区常见城市绿化树种的生理生态特性及净化大气能力的研究[D]. 梁淑英.南京林业大学 2005
本文编号：3674404
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