淺議PM2.5對城市園林景觀發(fā)展的影響

趙雪喬

（中國林業(yè)科學(xué)研究院，北京100091）

1 引言

隨著霧霾天氣不斷增多，環(huán)境污染問題已成為影響人們生活的重大問題。環(huán)保部、國家氣象局和相關(guān)的檢測部門加大了對大氣污染和PM2.5的檢測和研究。

大氣顆粒物（Particulate Matter.即PM）是大氣中固體和液體顆粒物的總稱。按照其顆粒大小可分為粗分散體系（粒徑＞10μm）和膠體分散體系（0.001～10μm）。其中，粒徑0.1～10μm 為可吸入顆粒物，也是對人體健康危害最大的顆粒物質(zhì)［1］。PM2.5是指空氣動力學(xué)直徑小于或等于2.5um 的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物或可吸入顆粒物，它的直徑約為一張紙厚度的1／40。雖然PM2.5只是大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等環(huán)境因素有重要影響［2］。我國大部分城市PM2.5主要來源于燃料的燃燒（以煤炭、硫磺燃燒為主）、工礦企業(yè)排放的污染物以及機(jī)動車尾氣。2008年北京奧運(yùn)會空氣質(zhì)量開展的《北京市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)戰(zhàn)略研究》表明，北京市的PM2.5主要來自燃煤工業(yè)（29%）、生物質(zhì)燃燒（15%）、二次硫酸鹽（13%）、機(jī)動車（10%）、二次硝酸鹽（9%）、揚(yáng)塵（8%）和其他（16%）。與減少污染源、控制PM2.5排放量的治理方法不同，應(yīng)用園林綠化措施降低PM2.5是利用植物的生物學(xué)特性吸附滯留在大氣中的顆粒物。運(yùn)用城市綠化手段減少和控制大氣中顆粒物是目前世界各國進(jìn)行PM2.5末端治理的重要手段。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

西方發(fā)達(dá)國家由于對PM2.5研究較早，已建立健全環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)機(jī)制和大氣環(huán)境信息公開制度，人們的環(huán)保意識較強(qiáng)，改善空氣質(zhì)量顯著。美國于1997年率先提出監(jiān)測PM2.5標(biāo)準(zhǔn)，紐約市政府自2007年開始，依據(jù)空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，每年投入約2000萬美元優(yōu)先在樹木覆蓋率較低、PM2.5污染較嚴(yán)重的地區(qū)綠化，同時提高新建社區(qū)和新興城市綠化率標(biāo)準(zhǔn)，2008年底開始將監(jiān)測重點(diǎn)轉(zhuǎn)向空氣質(zhì)量對社區(qū)人群健康狀況的影響。2002～2003年，法國政府在巴黎、馬賽、魯昂、圖盧茲等城市開展了空氣污染和健康狀況的調(diào)查。我國關(guān)于園林綠化與PM2.5的作用機(jī)理的研究和探索還處于起步階段，在推動城市園林綠化工作的同時，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)方面的研究，例如研究植物對PM2.5的滯留機(jī)理與效率、篩選能高效吸收PM2.5的植物、分析常用綠化植物對大氣PM2.5的吸收率、編制主要滯塵植物名錄、確定不同類型綠地（居住區(qū)綠地、公園綠地、防護(hù)綠地等）的植物配置方式、提出針對道路兩側(cè)綠化帶的最佳寬度和植物配置模式，為進(jìn)一步推動PM2.5的治理提供科學(xué)依據(jù)。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，近幾年也開展了關(guān)于減少大氣PM2.5的研究，2010年上海世博會提出了許多保護(hù)和改善環(huán)境的新理念，強(qiáng)調(diào)立體綠化在保護(hù)和改善城市環(huán)境當(dāng)中的作用；北京已立項對樹木花草治理PM2.5能力細(xì)化研究。京津唐、珠三角也相繼建立大氣PM2.5監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系。

3 城市園林景觀發(fā)展分析

3.1 多手段提高城市綠化覆蓋率

城市綠化覆蓋率即城市各類型綠地（公共綠地、道路綠地、居住區(qū)綠地、防護(hù)綠地）合計面積占城市用地總面積的百分比。城市綠化覆蓋率的高低是衡量一個城市環(huán)境指數(shù)和居民生活條件的重要指標(biāo)之一，也是治理PM2.5，改善城市環(huán)境質(zhì)量的有效途徑之一。當(dāng)一個城市的綠化覆蓋率達(dá)到50%以上時，即可保持良性的城市環(huán)境［3］。由于城市的高速發(fā)展，各方面規(guī)劃用地日趨緊張，導(dǎo)致大部分城市綠化覆蓋率都低于上述標(biāo)準(zhǔn)。要想改善城市的污染狀況，提高城市綠化覆蓋率，首先應(yīng)加強(qiáng)立體綠化，即充分利用不同類型的立地條件，選擇攀援植物及其它植物栽植或鋪貼各種構(gòu)筑物及其他空間結(jié)構(gòu)上的綠化方式，包括立交橋、建筑墻面、坡面、河道堤岸、屋頂、門廳、花架、棚架、陽臺、廊、柱、柵欄、枯樹及各種假山與建筑設(shè)施的綠化。世界各國許多城市十分重視立體綠化，將其歸結(jié)為全世界綠色運(yùn)動、減少PM2.5、構(gòu)建城市森林的一部分。例如東京的“屋頂綠化”運(yùn)動，城市不準(zhǔn)建磚墻、水泥墻，必須營造“生態(tài)墻”，即沿墻等距離植樹，中間以攀援爬藤類花草，輔以鐵網(wǎng)或棚架達(dá)到垂直綠化效果；新加坡“花園城市”到處是郁郁蔥蔥的植被，立體綠化淹沒在一片綠色之中；美國、德國的許多城市幾乎所有空地都被植被覆蓋。2010年上海世博會上的“植物墻”和屋頂綠化吸人眼球，很快武漢、重慶、廣州等地掀起了國內(nèi)立體綠化的浪潮。相關(guān)實(shí)驗表明，常見用于立體綠化的植物如爬山虎（Parthenocissustricuspidata）、云南黃馨（Jasminummesnyi）、野薔薇（RosamultifloraThunb）、對空氣污染物如SO2有很好的吸附效果，經(jīng)3mg／m3SO2處理后，凈化率分別達(dá)到4.96%，80.43%，70.59%［4］。這說明立體綠化在吸收空氣污染物，改善城市生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了重大作用。

其次，應(yīng)增加專類園特別是水景園在城市景觀規(guī)劃中占的比例。通過設(shè)計噴泉、跌水或者大的水面，利用水分垂直蒸發(fā)吸附作用，在降低大氣中PM2.5濃度的同時，營造豐富的水景觀。在水資源匱乏的地區(qū)可以設(shè)計成雨水花園的形式，通過植物、沙土的吸附、過濾作用使雨水得到凈化的同時，使之深入土壤，則可減少地面揚(yáng)塵、涵養(yǎng)地下水、補(bǔ)給景觀用水和生活用水等城市用水，還可以緩解地下排水管網(wǎng)在雨季時期的壓力，防治城市內(nèi)澇，一舉多得。

3.2 合理、系統(tǒng)規(guī)劃，建立城市綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)

2012年世界屋頂大會上啟動了立體綠化綠地治理PM2.5論壇，上海世博園總規(guī)劃師、同濟(jì)大學(xué)副校長吳志強(qiáng)教授強(qiáng)調(diào)：“治理PM2.5要從規(guī)劃入手，想規(guī)劃要綠、要水、要新能源、要低碳、要宜居，只有科學(xué)規(guī)劃才能有效的防治PM2.5。”的 確，PM2.5治 理 是 一 項 長 期 而 艱 巨的工作，需要整合城市規(guī)劃、污染治理、產(chǎn)業(yè)調(diào)整等各方面政策，不僅需要環(huán)保部門加大監(jiān)管和治理力度，更需要政府從城市規(guī)劃、運(yùn)行和管理等方面著手，全方位減排。城市規(guī)劃不僅要考慮傳統(tǒng)的建筑、街道、水電、市政的分配，還要考慮區(qū)域內(nèi)其它要素如生態(tài)、景觀、土地利用率的合理性等。如通過近幾年GDP增長趨勢、人口增長速度以及國家的相關(guān)政策分析、合理規(guī)劃市區(qū)人口規(guī)模、GDP增長率、污水處理率、城市人均公共綠地面積等指標(biāo)，整合城市各類型綠地，建立連接城市空間的綠色廊道，形成綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建生態(tài)城市，把城市看成一個有生命、能呼吸、能成長和不斷變化的有機(jī)體，保證和改善居民健康環(huán)境，促進(jìn)居民健康發(fā)展。

合理的規(guī)劃對構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境、防治土壤退化、緩解城市熱島效應(yīng)、減輕PM2.5有重要作用。城市中林立的高層建筑導(dǎo)致大量的固體污染物和有害氣體無法擴(kuò)散，長期滯留在城市上空，進(jìn)一步加劇了大氣污染，所以風(fēng)，這一氣象因素對大氣PM2.5的去除就顯得尤為重要。通過對北京地區(qū)幾次典型的降水、降雪、風(fēng)等天氣事件過程中對大氣PM2.5質(zhì)量濃度情況分析表明降雨、降雪，風(fēng)等氣象因素對PM2.5均有較強(qiáng)的去除效果，平均去除效率依次為56.7%、85.2%和98.7%。通過比較，大風(fēng)天氣過程對顆粒物PM2.5凈化效果較徹底且大風(fēng)過后，PM2.5可以較長時間保持在低濃度水平［5］。故在規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)充分考慮生態(tài)因子對城市大氣環(huán)境的影響，做到統(tǒng)籌兼顧。

3.3 注重植物選擇，優(yōu)化植物配置

不同種類植物因生理結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征不同，對大氣污染顆粒物的抗性和吸收能力也不盡相同。一般來講，針葉樹或枝葉細(xì)小繁茂、分支點(diǎn)低且密、樹冠豐滿、葉片披有茸毛且正反兩面粗糙且能分泌粘液或殺毒物質(zhì)，樹干粗糙、樹皮干裂有縫隙的樹種對污染物的抗性和吸收能力較強(qiáng)。北方常見抗污染樹種喬木類主要有油松（Pinustabuliformis）、側(cè)柏（Platycladusorientalis）、國槐（SophorajaponicaLinn.）、香 花槐（Robiniapseudoacaciacv.idaho）、白皮松（PinusbungeanaZucc）、欒樹（Koelreuteriapaniculata）、構(gòu) 樹（Broussonetiapapyrifera）、合歡（Albiziajulibrissin）、柳樹（Broussonetia papyrifer）、白蠟（Fraxinuschinensis）、馬尾松（Pinus massonianaLamb）、銀杏（Ginkgobiloba）、楝樹（Melia azedarach）、臭椿（Ailanthusaltissima）等，灌木類主要有金葉女貞（Ligustrumvicaryi）、丁香（Syzygiumaromaticum）、木槿（Hibiscussyriacus）、爬山虎（Parthenocissustricuspidata）、常春藤（Hederanepalensis）、連翹（Forsythiasuspensa）、月季（Rosachinensis）、小檗（Berberisthunbergii）、迎春（Jasminumnudiflorum）、野薔薇（Rosamultiflora）、膠東衛(wèi)矛（Euonymuskiautshovicus）等。當(dāng)然，在選用抗污染樹種進(jìn)行城市綠化時，還應(yīng)考慮樹種的形態(tài)習(xí)性、原產(chǎn)地和分布區(qū)域，盡量選擇對土壤、氣候條件等生態(tài)因子要求不嚴(yán)，耐旱耐修剪、壽命長、萌芽力強(qiáng)和深根性的樹種以減少城市園林綠化后期養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用，構(gòu)建節(jié)約型園林。在綠化樹種選擇時，鄉(xiāng)土樹種一般是樹種選用的第一原則，在土壤和其它條件不良的地區(qū)，鄉(xiāng)土植物可依靠其較強(qiáng)的抗性來維持正常的生長，顯示其特殊的栽培價值，同時也是彰顯地方特色，使當(dāng)?shù)厝藗儺a(chǎn)生歸屬感，引起人們對過去的懷念，從而增強(qiáng)對生活的信心，而這種特色往往是城市建設(shè)中所缺少的。

植物有效降低大氣中PM2.5的能效很大程度上取決于樹種的搭配，合理的植物配置會使凈化效果更佳。城市生態(tài)系統(tǒng)的建立不應(yīng)僅是簡單的樹種堆砌，更應(yīng)該在生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、美學(xué)和景觀藝術(shù)等學(xué)科的基礎(chǔ)上，充分認(rèn)識綠化樹種的生物學(xué)和生態(tài)特性，對其進(jìn)行有機(jī)組合和優(yōu)化配置，做到群落多樣性與特色基調(diào)樹種相結(jié)合；喬灌草復(fù)層結(jié)構(gòu)的生態(tài)穩(wěn)定性要明顯優(yōu)于其它單層結(jié)構(gòu)，同時注意速生樹和慢生樹相結(jié)合，常綠樹與綠葉樹比例相協(xié)調(diào)，從植物群落的節(jié)奏、色彩、多樣性等角度出發(fā)，降低大氣中PM2.5含量。

3.4 專項專治

在城市規(guī)劃建設(shè)中，由于不同區(qū)域功能作用不同，其污染物的類型和排放方式也不同，如果能在城市規(guī)劃和種植過程中做到區(qū)別對待，有所側(cè)重，效果更佳。如在工礦企業(yè)規(guī)劃設(shè)計中，針對其產(chǎn)生的污染物種類、含量進(jìn)行科學(xué)分析并開展專項規(guī)劃和綠化，選擇適宜的樹種和最佳的配置方式；公路周邊大氣污染物主要為汽車排放物的污染，因此在車輛密集的城市街道兩旁種植能凈化汽車排放污染物的植物是有必要的［6］；居住區(qū)以服務(wù)居民為目標(biāo)，以凈化空氣、減少塵埃為主要功能，植物選擇過濾性強(qiáng)、能吸收放射性物質(zhì)并具有保健功能的樹種，保障居民的身體健康。另外，還可利用植物廢棄物如木屑、松針等對裸露地表進(jìn)行有效覆蓋，既可以減少地面揚(yáng)塵、又可以實(shí)現(xiàn)植物廢棄物再利用，生態(tài)效益顯著。

4 結(jié)語

降低和防控PM2.5是一項系統(tǒng)工程，除了園林綠化部門需要付出努力之外，需要社會各方面協(xié)調(diào)運(yùn)作［7］，采取多種防控措施，如對大氣污染較嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行治理，做到少排廢氣；發(fā)展公共交通，減少車流量，提高機(jī)動車輛污染排放標(biāo)準(zhǔn)；建筑施工場地要做好防護(hù)措施，防止揚(yáng)塵；控制源頭，不在城市上風(fēng)向建大氣污染重的企業(yè)；提倡使用天然氣、風(fēng)能、核能、太陽能等清潔能源，少使用煤炭、硫磺等污染重的燃料；注意農(nóng)村污染，不能露天燃燒秸稈和垃圾，多發(fā)展沼氣、甲烷等能源，少用農(nóng)藥化肥，多植樹。同時，國家還應(yīng)不斷提高空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立科學(xué)檢測和評估體系，加強(qiáng)PM2.5污染檢測預(yù)警能力，積極開展PM2.5精細(xì)來源解析和污染防治示范，增加科研和創(chuàng)新投入。

控制和減少PM2.5，不僅要控制污染物末端的處理，還要重視各種污染源以及各種污染物之間的“關(guān)聯(lián)”進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，廣泛動員全社會參與節(jié)能減排，倡導(dǎo)文明、節(jié)約、綠色、低碳的生產(chǎn)方式、生活習(xí)慣和消費(fèi)方式，不斷增強(qiáng)民眾參與環(huán)境保護(hù)能力，加強(qiáng)輿論監(jiān)督，為改善大氣環(huán)境質(zhì)量，降低PM2.5營造良好氛圍。

［1］戴海夏，宋偉民.大氣PM2.5的健康影響［J］.國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊，2001，28（5）：299～303.

［2］楊洪斌，鄒旭東，汪宏宇，等.大氣環(huán)境中PM2.5的研究與展望［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報，2012，28（3）：77～82.

［3］曹京杭.城市綠化覆蓋率與大氣環(huán)境的關(guān)系探討［J］.環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2000（12）：52～53.

［4］孫淑平，邱 靖，萬 欣，等.3種垂直綠化植物對SO2的凈化能力及其生理生化反應(yīng)［J］.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，41（4）：438～443.

［5］潘本鋒，趙熠琳，李健軍，等.氣象因素對大氣中PM2.5的去除效應(yīng)分析［J］.環(huán)境科技，2012，25（6）：41～44.

［6］曹曉光，閏凌君.利用植物凈化汽車排放污染物的探索研究［J］.中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2007（2）：133～136.

［7］李斌蓮，管 峰，蔣建華.淺析中國PM2.5現(xiàn)狀及防控措施［J］.能源與節(jié)能，2012（6）：54～55.