基于PM2.5測定的杭州城市綠地生態(tài)功能研究★

俞青青 章銀柯

(1.中國美術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310025； 2.杭州植物園(杭州市園林科學(xué)研究院)，浙江 杭州 310013)

·園林·綠化·

基于PM2.5測定的杭州城市綠地生態(tài)功能研究★

俞青青1章銀柯2*

(1.中國美術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310025； 2.杭州植物園(杭州市園林科學(xué)研究院)，浙江 杭州 310013)

以杭州西湖景區(qū)6處典型景點為研究對象，開展了空氣PM2.5的測定分析，并以杭州市區(qū)萬向公園作為對照，進行了比較研究，研究結(jié)果表明，PM2.5濃度的變化規(guī)律是：夏、春季低，秋、冬季高，密林<疏林<濱水，景區(qū)明顯低于城區(qū)，說明良好的綠化覆蓋對于降低空氣PM2.5具有顯著作用。

PM2.5，監(jiān)測，綠地，生態(tài)功能，杭州西湖

0 引言

隨著城市化進程的不斷加快，生態(tài)環(huán)境的退化已成為全球面臨的主要問題之一，它不僅使自然資源日益枯竭，生物多樣性不斷地減少，而且嚴(yán)重阻礙了社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，進而威脅人類的生存。城市綠地是城市生態(tài)系統(tǒng)最重要的構(gòu)成要素之一，是城市有生命的基礎(chǔ)設(shè)施。城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)功能是指綠地生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)過程所形成及所維持的人類賴以生存的自然環(huán)境條件和效用。在城市這個人口高度密集化和土地高度集約化利用的區(qū)域，城市綠地系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)氣候、改良土壤、保持水土、防風(fēng)固沙、涵養(yǎng)水源、凈化空氣和降低噪聲等多種生態(tài)功能。通過合理地發(fā)揮城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)功能，能使城市居民生活在一個清潔優(yōu)美的環(huán)境之中，較好地防止各種污染可能對城市居民產(chǎn)生的干擾和危害，以保證城市人口的正常再生產(chǎn)和城市各種產(chǎn)業(yè)的合理再生產(chǎn)。

城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)功能依賴于植物個體、群落和生態(tài)系統(tǒng)等不同尺度上的合理性。因此，對城市綠地生態(tài)效益的研究尺度也從一開始的植物個體逐漸拓展到群落和生態(tài)系統(tǒng)的層次。隨著城市綠地功能與價值的突現(xiàn)，人們對綠地的研究也由定性的功能描述向定量的效益評價、價值計量轉(zhuǎn)化。目前，關(guān)于城市綠地生態(tài)效益評價的方法是定性與定量相結(jié)合，并逐步由定性走向定量。

在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，大氣顆粒物(Particulate Matter,PM)是指懸浮在空氣當(dāng)中的固體顆?；蛞旱?，是空氣污染的一個主要來源。PM2.5是指空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑(Dp)小于2.5 μm的大氣顆粒物，通常稱為細粒子或細顆粒物，在中國還被稱為可入肺顆粒物。目前，PM2.5已成為我國大氣污染的重要原因。2011年年底，我國就PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)問題進行了征求意見，新的GB 3095—2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)將PM2.5納入常規(guī)空氣質(zhì)量評價。新標(biāo)準(zhǔn)中將PM2.5日均和年均濃度限值分別定位為75 μg/m3和35 μg/m3，與世界衛(wèi)生組織過渡期第一階段目標(biāo)值相同(見表1)。

表1 WHO對于顆粒物的空氣質(zhì)量指導(dǎo)值和過渡目標(biāo) μg/m3

為科學(xué)考量西湖景區(qū)綠地對于生態(tài)環(huán)境的改善作用，筆者選取了西湖景區(qū)范圍內(nèi)的一些樣點，通過測定PM2.5，并選擇位于杭州市區(qū)的萬向公園為對照，開展分析研究，以期探討綠地的生態(tài)功能。

1 研究方法

選取西湖景區(qū)內(nèi)6處著名景點云棲竹徑、雙峰插云、斷橋殘雪、蘇堤春曉、茅鄉(xiāng)水情、花港觀魚，并選取杭州植物園、萬向公園作為對照，且在各監(jiān)測點內(nèi)選擇密林、疏林、濱水三種綠地類型，每種綠地類型選擇三個樣點進行監(jiān)測。

采用CW-HAT200 PM2.5速測儀(深圳賽納威)，以一年為周期，連續(xù)監(jiān)測三年。每年在春(3月～5月)、夏(6月～8月)、秋(9月～11月)、冬(12月～2月)四季進行測定。盡量選擇氣候條件較一致、穩(wěn)定(晴朗、無風(fēng)或微風(fēng))的一段時間集中監(jiān)測；監(jiān)測的時間選取在早上9:00～11:00，此時各參數(shù)與指標(biāo)較高且具有代表性；監(jiān)測的高度為距地面1.5 m處(與人的面部高度相當(dāng))；取東、南、西、北四個方向的平均值。監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)利用Microsoft office Excel 2003進行分析，并繪制曲線和圖形。

2 結(jié)果分析

為了反映空氣質(zhì)量的真實情況，并減少同一季節(jié)內(nèi)因測量日期不同而導(dǎo)致的誤差，PM2.5的數(shù)據(jù)分析選用了絕對值和與整個杭州市監(jiān)測值的比值。

如圖1所示，云棲竹徑三種樣地類型空氣PM2.5濃度的季節(jié)變化為夏季<春季<秋季<冬季，三種樣地類型除冬季的為密林<疏林<濱水外，其他季節(jié)無顯著差異。夏季PM2.5的濃度在12 μg/m3～15 μg/m3之間，春季的在43 μg/m3～55 μg/m3之間，秋季的在58 μg/m3～69 μg/m3之間，冬季的在90 μg/m3～133 μg/m3之間，除冬季的PM2.5超出國家標(biāo)準(zhǔn)外，其余都在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；與市區(qū)比值的變化規(guī)律和絕對值基本一致(見圖2)，夏季景區(qū)空氣PM2.5濃度較市區(qū)降低的最大，春秋季其次，而冬季最小。

如圖3所示，雙峰插云三種樣地類型空氣PM2.5濃度的季節(jié)變化為夏季<春季<秋季<冬季，三種樣地類型之間無顯著差異。夏季PM2.5的濃度在5 μg/m3～10 μg/m3之間，春季的在32 μg/m3～38 μg/m3之間，秋季的在54 μg/m3～60 μg/m3之間，冬季的在107 μg/m3～121 μg/m3之間，除冬季的PM2.5超出國家標(biāo)準(zhǔn)外，其余都在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；與市區(qū)比值的變化規(guī)律和絕對值基本一致(見圖4)，夏季景區(qū)空氣PM2.5濃度較市區(qū)降低的最大，春、秋季其次，而冬季最小。

如圖5所示，茅鄉(xiāng)水情三種樣地類型空氣PM2.5濃度的季節(jié)變化為秋季<夏季<春季<冬季，三種樣地類型之間無顯著差異。秋季PM2.5的濃度在7 μg/m3～11 μg/m3之間，夏季的在8 μg/m3～10 μg/m3之間，春季的在23 μg/m3～29 μg/m3之間，冬季的在77 μg/m3～103 μg/m3之間，除冬季的PM2.5超出國家標(biāo)準(zhǔn)外，其余都在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；與市區(qū)比值的變化規(guī)律和絕對值基本一致(見圖6)，秋季景區(qū)空氣PM2.5濃度較市區(qū)降低的最大，春、夏季其次，而冬季最小。

如圖7所示，花港觀魚三種樣地類型空氣PM2.5濃度的季節(jié)變化為秋季<夏季<春季<冬季，三種樣地類型之間無顯著差異。秋季PM2.5的濃度在8 μg/m3～10 μg/m3之間，夏季的在10 μg/m3～12 μg/m3之間，春季的在27 μg/m3～34 μg/m3之間，冬季的在72 μg/m3～86 μg/m3之間，除冬季的PM2.5有超出國家標(biāo)準(zhǔn)外，其余都在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；與市區(qū)比值的變化規(guī)律和絕對值基本一致(見圖8)，秋季景區(qū)空氣PM2.5濃度較市區(qū)降低的最大，春、夏季其次，而冬季最小。

如圖9所示，蘇堤和斷橋濱水綠地空氣PM2.5濃度的季節(jié)變化為夏季<春季<秋季<冬季，除蘇堤的秋、冬季節(jié)和斷橋的冬季PM2.5超出國家標(biāo)準(zhǔn)外，其余在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；萬向公園空氣PM2.5濃度的季節(jié)變化為夏季<春季<冬季<秋季，除秋、冬季節(jié)外都在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)；蘇堤、斷橋與市區(qū)比值呈現(xiàn)出夏、春季降低的多，秋、冬季降低的少；而萬向公園的值在春、夏季與整個市區(qū)的值相當(dāng)，在秋、冬季要高于平均值(見圖10)。

3 結(jié)語

從本研究結(jié)果可見，西湖景區(qū)內(nèi)空氣PM2.5的濃度總體來看是夏、春季節(jié)低，秋、冬季節(jié)高，對于綠地類型為密林<疏林<濱水，而從與市區(qū)值的比值來看，夏、春季節(jié)降低空氣PM2.5濃度的作用要高于秋、冬季節(jié)；此外，對比萬向公園可以得出，景區(qū)空氣PM2.5的濃度明顯低于城區(qū)，說明良好的綠化覆蓋對于降低空氣PM2.5具有顯著的作用，也充分證明了進入21世紀(jì)以來實施的西湖綜合保護工程項目，極大改善了西湖景區(qū)生態(tài)環(huán)境，綠地生態(tài)功能正得到不斷的發(fā)揮，成為杭州城市中的綠肺。

StudyontheecologicalfunctionoftheurbangreenspacebasedonthePM2.5measurementinHangzhou★

YuQingqing1ZhangYinke2*

(1.ChinaAcademyofArt,Hangzhou310025,China; 2.HangzhouBotanicalGarden(HangzhouInstituteofLandscape),Hangzhou310013,China)

In this study, six scenic spots were selected for measurement and analysis of air PM2.5 taking Wanxiang Park in downtown as the comparison. The results showed that the concentration of PM2.5 were lower in summer and spring, whereas higher in autumn and winter, thick forest < open forest < waterfront. PM2.5 concentration was significantly lower in scenic spots than those in the urban area, which represented that greening coverage has significant effect on reducing air PM2.5.

PM2.5, measurement, green space, ecological function, West Lake in Hangzhou

1009-6825(2017)28-0207-02

2017-07-25★:國家自然科學(xué)基金青年項目(項目批準(zhǔn)號：51408172)；杭州市園林文物局科技發(fā)展計劃項目(2012-01)

俞青青(1982- )，女，碩士，講師

章銀柯(1979- )，男，高級工程師

TU986

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