關(guān)于城市道路綠化滯塵降噪的探討

張 莉，王尚軍

(1.東北林業(yè)大學交通學院，哈爾濱150040;2.黑龍江省大慶市環(huán)境監(jiān)測中心站，黑龍江大慶163311)

隨著汽車時代的到來，中國各城市機動車保有量以前所未有的速度迅速增長，機動車產(chǎn)生的廢氣和噪聲污染已日益成為世人關(guān)注的問題［1］。因此切實有效地控制和改善我國機動車污染狀況，解決城市交通環(huán)境污染勢在必行，具有十分重要的意義［2］。

1 城市道路環(huán)境污染現(xiàn)狀

隨著社會進步和經(jīng)濟發(fā)展，我國城市機動車保有量以每年約13%的速度增長，導致城市道路交通環(huán)境污染嚴重［3］。汽車保有量增加引起交通擁堵，汽車尾氣導致城市煙霧，污染土壤和水體，還會造成噪聲污染，對人類生存和健康帶來許多不利影響［4］。道路交通污染影響范圍廣、強度大，城市交通環(huán)境污染主要有大氣污染和噪聲污染。

監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，我國城市環(huán)境污染的類型，正由煤煙型向煤煙污染與車輛排氣污染混合型或排氣污染性轉(zhuǎn)化［5］。城市大氣污染60% ～70%來自于機動車尾氣排放，而且因城市大氣環(huán)境污染引起的各類投訴不斷上升。在城市道路和交叉口兩側(cè)，機動車尾氣污染的濃度大大高于其他區(qū)域，形成城市中污染濃度較高甚至嚴重超標的走廊地帶。據(jù)統(tǒng)計，我國單車污染物排放是發(fā)達國家的幾倍，一些城市主要交通干線和主要路口的污染物濃度超標，CO和HC的排放量更高，對人體和生態(tài)環(huán)境造成影響［1］。我國大城市60%的CO、50%的 NOX和30%的HC污染，就是由機動車排放的尾氣造成的［6］。盡管大多數(shù)城市空氣污染物的監(jiān)測數(shù)值低于國家標準，但是一些大城市的濃度仍然較高。

交通噪聲是城市主要污染源之一，城市噪聲的50%～70%來自于交通噪聲。道路交通噪聲超標，其中高架橋和軌道交通等引發(fā)的交通噪聲更為突出［7］。我國大多數(shù)城市的噪聲污染呈惡化趨勢，污染最重的是交通干線兩側(cè)和二類功能區(qū)的商業(yè)區(qū)，其中交通干線兩側(cè)夜間超標率最大，對道路沿線的居民和環(huán)境造成嚴重污染［8］。在城市快速路上高速行駛的車流噪聲接近100db［6］。在歐盟國家，40%的居民幾乎全天受到交通運輸噪聲污染。交通噪聲污染不僅嚴重影響人們的正常工作、生活和休息，而且也是也是環(huán)境保護問題，影響社會的正常秩序和城市的可持續(xù)發(fā)展。聲屏障可以消除或減少噪聲，但也會產(chǎn)生負作用，易造成駕駛員心理壓抑，易發(fā)生炫目和反光現(xiàn)象并要求經(jīng)常清洗［8］。

2 城市道路綠化滯塵降噪研究

隨著城市化進程的不斷邁進，道路綠化不僅美化街景，在彌補道路系統(tǒng)對自然生態(tài)的隔斷方面也起到了積極作用，減弱了城市化進程對自然生態(tài)的負面影響［9］。植物生活在大氣污染的環(huán)境中，不僅對大氣污染物有抵抗的本領(lǐng)，而且也有吸收、轉(zhuǎn)化、積累的性能。目前通過設(shè)置綠化隔離帶以減少道路污染物的擴散已經(jīng)成為一項重要的道路生態(tài)防控措施，國內(nèi)外學者開展了很多相關(guān)的研究［10－12］。樹木通過降低風速使空氣中的灰塵滯留在樹葉或樹干的表面，起到過濾灰塵及減塵的作用。蒙塵的樹木經(jīng)過雨水沖洗又可以恢復其滯塵能力。植物對污染物有很好的過濾吸附作用，植被葉片的表面性能可以截取和固定大氣顆粒，使顆粒物脫離大氣環(huán)境而成為消減城市大氣環(huán)境污染的重要過濾體。植物葉片滯塵量越大，對大氣顆粒的消減作用越強［13］。闊葉喬木葉片面積大，樹冠寬闊，被認為是滯塵植物的首選。相同交通環(huán)境條件下綠化帶的臨街側(cè)污染物濃度遠遠高于林地和背街側(cè)。結(jié)果表明，30m處的林地污染物的濃度比林地外的街道一側(cè)環(huán)境低1～3倍以上［2］。因此植物在一定程度上可以降低城市道路上的汽車尾氣、噪音及煙塵對環(huán)境的污染，達到凈化空氣的目的。

劉冰等指出了植物修復的作用，認為綠色植物有滯塵作用，城市中的綠地、草坪等都可以減少大氣中的粉塵量。葉片面積指數(shù)大、粗糙多絨毛、能分泌粘性油脂或汁液的樹種，如毛白楊、臭椿等是比較理想的防塵植物［14、7、15］。對北方 30 種景觀樹種凈化空氣的效益進行了分析，指出了不同樹種的滯塵、殺菌效果，對各類地區(qū)綠化樹種的選擇提供依據(jù)［16］。試驗主要是采集不同樹種吸塵后的葉片，葉片大小各異，經(jīng)過實驗室洗刷、處理，就可以得到葉片所附顆粒物的質(zhì)量。樹種的滯塵能力與地區(qū)污染程度、葉片的形態(tài)、粗糙程度表皮毛的多少等有關(guān)。藺銀鼎等在太原通過現(xiàn)場模擬的方法研究了道路綠化隔離帶對道路中心顆粒污染物向非機動車道擴散的影響［17］?，F(xiàn)場是通過增減遮陽網(wǎng)的層數(shù)模擬道路綠化帶的寬度和疏透度，用正交設(shè)計的方法測量綠化帶兩側(cè)污染物的變化，以評價綠化帶的凈化效果。王贊紅等對常用灌木植物的滯塵效應進行了研究，在實驗中主要測定葉片的滯塵量和滯塵顆粒物，選取了石家莊市4條主干道12個監(jiān)測點處的大葉黃楊頂端葉片進行采樣分析。研究表明，單葉滯塵量與時間成正比，但達到滯塵飽和量時將不再增加［18］。為了保證植物的滯塵能力，在北方干燥無雨的天氣情況下，最多15 d就需要對樹木進行人工清洗以恢復葉片的滯塵能力。植物葉片器官能夠指示大氣污染程度，樹皮更能真實反映大氣環(huán)境質(zhì)量的變化情況，樹皮長期暴露于大氣中，比樹葉接觸的時間更具有連續(xù)性［19］。李寒娥等就對廣東交通道路中最常見的8種城市行道樹進行了研究，每種樹隨機采取10片樹葉和樹皮樣品，樣品包括面向快車道一側(cè)的和面向人行道一側(cè)的，樹皮的厚度為1～3 mm。結(jié)果表明，城市行道樹的葉片和樹皮器官在吸收重金屬、硫含量等指標在不同的方位呈現(xiàn)顯著的差別。城市行道樹采樣部位離機動車道水平距離越近，其樹皮和葉片的含鉛和含鎘量越高［20］。沈家芬等在2001年對廣州3個道路綠化抗污染模式進行了研究，各模式林帶均長50 m，寬15 m，間隔10 m。結(jié)合試驗地點環(huán)境，選擇了4種綠化植物進行試驗，生長2a后測定各模式對NOX、CO和TSP等大氣污染物的凈化效果，采樣點高度為1.5 m，與綠化帶距離1 m。結(jié)果表明，若植物種類相同、配置方式相似，則種植密度與凈化效果密切相關(guān)［21］。王慧等選擇具有代表性的公路綠化主要樹種，采用人為揚塵的方法對不同樹種的滯塵潛力進行了模擬試驗。樹種共16種，10科，其中喬木10種，灌木6種。研究表明，灌木的滯塵量最大，其次是闊葉喬木和草本植物。在污染嚴重的路段，公路兩側(cè)路基礎(chǔ)栽植花灌木效果會更好［22］。該研究為公路交通環(huán)境的改善提供了理論依據(jù)。

植物有阻、吸噪音的作用，氣孔和絨毛吸收聲音，成為“綠色消音器”。植物降噪的效果與樹種及群落結(jié)構(gòu)有關(guān)，郁閉或下層植物及地被植物稠密的群落吸音效果好［14］。植物除了直接滯塵降噪外，還能間接給人心理舒緩和精神松弛的效果，這是其他措施無法比擬的。但是道路綠化植物對交通噪聲的降低效應研究較少。試驗證明，成片林木可降低噪聲5～40 db，汽車喇叭聲穿過40 m寬的草坪、灌木等林帶，噪聲可削減10～15 db。所以，在城市道路種綠樹花草能夠減輕噪聲污染［23］。周浩認為城市應限制使用高聲喇叭，可以在道路旁加隔離屏障，種植綠化帶或在建筑前設(shè)置綠籬作為院墻［24］。陳旭認為加強城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)很重要，植樹造林可以降風沙、凈化空氣、降低污染，樹木、草坪的套植形式還可以除塵降噪、吸收污染物［25］。相關(guān)研究表明，汽車的噪聲振波傳到植株和枝葉表層，將刺激表層細胞和葉片氣孔細胞無節(jié)律收縮，長期受到噪音影響，植物的發(fā)病率和豐度都會受到影響［8］。李妍曾提出在城市道路兩旁設(shè)置高度為1m左右的低聲屏障，既不會使行人產(chǎn)生壓迫感，也不會對道路兩旁的光線形成障礙。通過對降噪效果進行評價，證實了低聲屏障是解決城市道路交通環(huán)境污染的有效措施。而且如果低聲屏障設(shè)計得體，再附加綠化林帶，效果更好［26］。

本文主要是針對城市道路綠化帶滯塵能力的研究進行分析，因國內(nèi)外對道路綠化帶的降噪效果研究很少，在此對降噪方面不做過多闡述。

3 道路綠化滯塵降噪存在的問題

從以上的分析可以看出，恰當?shù)牡缆肪G化的確能夠起到滯塵降噪的作用，不僅能夠降低污染、有效改善現(xiàn)有的道路交通環(huán)境，而且還起到美化城市環(huán)境的作用。但是，各地區(qū)要結(jié)合當?shù)氐牡赜蚝蜌夂虻葘嶋H條件，在選擇滯塵降噪植物的樹種、群落配置、綠化帶寬度等方面仔細斟酌，需要園藝工人定期對道路綠化植物進行維護、清洗，以恢復植物的滯塵能力，而且還要不定期把枯萎的植物摘除，重新補種，以盡量保證道路綠化在任何時候都能起到滯塵降噪的作用?，F(xiàn)有的植物滯塵措施都需要花費大量的人力和物力。對于我國四季如春的南方來說，一年四季道路上的綠化植物茂盛生長，全年都能夠起到很好的滯塵作用。但是，對于我國冬季長達半年之久的東北地區(qū)以及冬季約為4個月的華北地區(qū)來說，冬季時城市道路交通環(huán)境中的污染物則無法控制，干枯的樹枝既不美觀也不能起到最佳的滯塵降噪作用［27］，僅有的針葉常綠植物也只能是帶來一點綠色而已。

因此，如何采取更加有效、簡便、經(jīng)濟的措施，尋求降低道路交通環(huán)境污染的新方法，在現(xiàn)有道路綠化的基礎(chǔ)上，利用植物葉片和樹皮的固有特性，使我國東北、華北地區(qū)城市道路交通環(huán)境中的污染物和噪聲在冬季也能夠得到有效控制顯得尤為重要。

4 結(jié)論

目前的城市道路綠化能夠起到降低交通環(huán)境中污染物和噪聲的作用，但對于我國東北和華北地區(qū)，冬季漫長、寒冷，道路綠化滯塵降噪有一定的局限性，不能起到應有的作用。因此，急需研發(fā)適應性更強、更加有效、更加經(jīng)濟的城市道路滯塵降噪措施。

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