北京7种湿地植物的颗粒物附着能力研究.pdf

生态环境学报 2016, 25(12): 1967-1973 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 北京 7 种湿地植物的颗粒物附着能力研究 * 李春义，崔丽娟 ，张骁栋，朱怡诺，李伟，雷茵茹，康晓明 中国林业科学研究院湿地研究所//湿地生态功能与恢复北京市重点实验室//北京汉石桥湿地生态系统国家定位观测研究站，北京 100091 摘要：湿地植物的附着作用是削减大气细颗粒物浓度的有效方式。为了定量研究不同湿地植物附着大气细颗粒物（PM ）的 能力，选择北京市常见的7 种湿地植物芦苇Phragmites australis 、香蒲Typha orientalis、水葱Scirpus validus 、黄花鸢尾Iris tectorum、茭白Zizania latifolia 、凤眼莲Eichhornia crassipes 、慈姑Sagittaria sagittifolia ，采用水洗测量法测定植物表面颗粒 物滞留量及其粒径组成，利用扫描电子显微镜在高真空模式下观察植物表面的结构特征，比较7 种湿地植物表面结构特征与 单位面积的滞尘量及粒径组成的关系。研究结果表明，（1 ）不同湿地植物附着颗粒物组分的能力存在差异，凤眼莲和慈姑 附着PM 、PM10 和PM2.5 的能力最强。（2 ）湿地植物表面滞留的PM 组分以 10~100 μm 的颗粒物为主，占PM 组分的比例 为64.2%~87.1% ；其次是PM2.5~10 ，占8.6%~29.5% ；PM2.5 颗粒物最少，占 1.06%~3.92%。（3 ）湿地植物气孔宽度对植物附 着颗粒物的能力起主导作用，气孔宽与PM 、PM10 和PM2.5 附着量分别呈显著的正相关关系（P0.05 ）；植物表面粗糙程度 越大、表面结构越复杂，越有利于PM2.5 的滞留。该研究精确量化了7 种湿地植物附着PM 的能力，可为北京市未来的湿地 规划建设和合理的湿地植物配置，以及PM2.5 调控政策的制定提供依据。 关键词：湿地植物；颗粒物；PM2.5 ；PM10 ；吸附能力 DOI: 10.16258/ki.1674-5906.2016.12.011 中图分类号：X173 文献标志码：A 文章编号：1674-5906 （2016 ）12-1967-07 引用格式：李春义, 崔丽娟, 张骁栋, 朱怡诺, 李伟, 雷茵茹, 康晓明. 2016. 北京7 种湿地植物的颗粒物附着能力研究[J]. 生 态环境学报, 25(12): 1967-1973. LI Chunyi, CUI Lijuan, ZHANG Xiaodong, ZHU Yinuo, LI Wei, LEI Yinru, KANG Xiaoming. 2016. Particulate matter adsorption capacity of 7 species of wetland plants in Beijing [J]. Ecology and Environmental Sciences, 25(12): 1967-1973. 颗粒物（PM ）是城市大气中主要的污染物之 统，不同植物由于叶片表面结构不同，对颗粒物的 一。PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5 μm 的固 吸附能力不一样（杨佳等，2015 ；王兵等，2015 ； 体颗粒或液滴的总称，也称为可入肺颗粒物（唐孝 Fowler et al. ，2004 ）。部分学者对树叶表面结构的 炎等，2006 ；Yang et al. ，2011 ；康晓明等，2015 ）。 研究认为，叶表面微形态结构不仅影响着叶片滞尘 PM2.5 粒径小、表面积大，在大气中的停留时间长， 量，也影响着颗粒物在叶面的附着牢固程度，表面 并常富集空气中的重金属、氮氧化物、硫化物和多 平滑、细胞与气孔排列整齐的叶片滞尘量较少；相 环芳烃等有毒物质，成为病毒和细菌的载体，可以 反，表面粗糙、细胞与气孔排列无序的叶片滞尘量 随着人的呼吸进入体内，引起心血管、呼吸系统等 较大（陈玮等，2003 ；王蕾等，200