郑建行,梁发辉,谢香群,鲁 萍,李孟轩,冀媛媛,张 超
(1.天津农学院 园艺园林学院,天津 300384;2.天津朔方绿色科技发展有限公司,天津 300384)
随着经济的快速发展,人们的衣食住行更加的便利快捷,但是随之而来的诸多问题也令人产生困扰,大气污染成为许多国家和地区面临的重要环境问题[1-3]。当今,人们更加渴望空气质量的转优而提高生活品质。但是工厂排放和汽车尾气都严重影响着城市的空气污染指数,城市道路污染物含量日趋增多。而道路不仅仅是机动车的通道,也是行人和非机动车的通道,道路环境的质量直接影响着人类的健康[4]。当前如何让有限的城市道路绿化带发挥其最大的环境生态和美化功能,逐渐成为城市环境生态研究的热点[5]。习近平总书记更是提出“美丽中国”的概念。因此,城市道路绿地不论是美化功能还是生态功能,都受到越来越多的重视,道路绿地的面积不断增加[6]。
现阶段道路绿地普遍的研究方向是植物的叶片滞尘[7-9],或只是关注道路景观美景度的评价,而对于道路美景度的高低与绿地滞尘能力之间的关系还没有看到相关的研究报道。因此,本论文基于道路美景度高低的基础上,对道路绿地进行污染物指标的测量[10],进而探讨出不同道路美景度和绿地滞尘能力之间的关系,为今后道路景观设计在同时满足美化功能与生态功能上提供借鉴,为今后绿地系统规划理论的完善提供理论依据。
所选样地位于天津市西青区津静公路大学城沿线,这一段道路上坐落有天津农学院、天津城建大学、天津商业大学宝德学院等多所高校,是天津城市发展的重点之一。正因如此,公交车次多,人流量、车流量大。该道路双向6车道,有非机动车道,人行道宽4 m,道路两侧绿化带宽10~15 m,采用乔灌篱结合的绿化形式,并且其植物配置有特色,在天津市绿化中具有代表性,本次实验共选取3个样地,分别介绍如下:
样地1位于天津市城建大学门口,植物配置由多年生乔木(毛白杨)、低矮的灌木(大叶黄杨)组成,乔木形成林下空间,并且低矮的灌木丛呈带状种植。配置少量中等高度灌木或乔木植物(金枝槐、金银木),形成一个半开敞型空间。
样地2位于天津市商业大学宝德学院门口右侧,植物配置由多年生乔木(毛白杨、国槐)、低矮的灌木(大叶黄杨、紫叶小檗)组成,乔木形成林下空间,并且低矮的灌木丛呈带状种植。配置大量中等高度灌木或乔木植物(西府海棠、金银木、大叶黄杨),形成一个封闭型空间。
样地3位于海泰发展二道,植物配置由多年生乔木(毛白杨、国槐、圆柏)、低矮的灌木(大叶黄杨)组成,乔木形成林下空间,并且低矮的灌木丛呈带状种植。配置少量中等高度灌木或乔木植物(大叶黄杨、桧柏球),形成一个开敞型空间。
美景度的调查是辅助问卷调查的一种调查方法,在选好的3个样地上分别拍摄样点实景图,并从色彩、疏密、配置、精神感受以及五感等几个方面对照片进行打分,问卷主要是通过网络的形式进行投放和回收,收集后利用Excel软件进行数据的分析。
测量时间为2017年5月,上午8点—10点,无风或微风,风速在1.0 m·s-1以内,温度为27~29 ℃之间,每个样地选择三处测量点,即非机动车道、人行道和绿地内7 m处,在选定好的样点上,使用手持粉尘仪、二氧化碳仪、温度计及风速仪等在0.5 m,1 m和1.5 m处分别测量,每个测量点测量3次,取平均值。试验所有数据利用Excel软件进行整理、分析和做图。
通过调查问卷对3个样地进行美景度评价,总分5分,最后统计为样地1美景度为3.45分;样点2美景度为4.02分,美景度最高;样点3美景度为3.24分,美景度最低。因此,我们按样点美景度由高到依次将各样点重新将各样点进行命名,样点2命名为美景度高,样点1命名为美景度居中,样点3命名为美景度低。
图1 不同道路绿地样点照片
由美景度得知,样地2命名为美景度高,样地1命名为美景度居中,样点3命名为美景度低。每个样点在非机动车道、人行道和绿地内进行PM 2.5含量的测定。因此,由图2可知,非机动车道上随着美景度的降低,PM 2.5含量呈现出先升高后降低的规律。其中美景度高时, PM 2.5含量最低,为127.5 mg·m-3;美景度居中时,PM 2.5含量最高,为135.5 mg·m-3;美景度低时,非机动车道PM 2.5含量为132.8 mg·m-3。
人行道上随着美景度的降低,PM 2.5含量呈现出先升高后降低的规律。其中美景度高时,人行道PM 2.5含量为133.7 mg·m-3;美景度低时,人行道PM 2.5含量为131.4 mg·m-3;美景度居中,人行道PM 2.5含量为139.8 mg·m-3。
绿地随着美景度的降低,PM 2.5含量呈现出先升高后降低的趋势。美景度高时,绿地PM 2.5含量最低,为124.5 mg·m-3;美景度居中时,绿地PM 2.5含量最高,为152.5 mg·m-3;美景度低时,绿地PM 2.5含量为140.1 mg·m-3。
综上所述,在PM 2.5含量浓度方面,在非机动车道和绿地内,美景度高时,PM 2.5的浓度都是最低的;美景度低时,PM 2.5的浓度只在人行道内是最低的;而美景度居中时,PM 2.5的浓度在非机动车道内是最高的;美景度高时,PM 2.5的浓度在绿地中是最低的。
图2 不同美景度的道路景观对PM 2.5的影响
由图3可知,非机动车道上随着美景度的降低,PM 10含量呈现出先升高后降低的规律。其中美景度高时,非机动车道PM 10含量最低,为184.2 mg·m-3;美景度居中时,非机动车道PM 10含量最高,为195.0 mg·m-3;美景度低时,非机动车道PM 10含量为189.6 mg·m-3。
人行道上随着美景度的降低,PM 10含量呈现出先升高后降低的规律。其中美景度高时,人行道PM 10含量最低,为188.8 mg·m-3;美景度居中时, 人行道PM 10含量最高,为202.0 mg·m-3;美景度低时,人行道PM 10含量为196.5 mg·m-3。
绿地随着美景度的降低,PM 10含量呈现出先升高后降低的超势。美景度高时,绿地PM 10含量最低,为174.5 mg·m-3;美景度居中时,绿地PM 10含量最高,为221.3 mg·m-3;美景度低时,绿地PM 10含量为196.5 mg·m-3。
综上所述,在PM 10含量浓度方面,无论是非机动车道、人行道还是绿地内,美景度高时,PM 10的浓度都是最低的;美景度居中时,PM 10的浓度都是最高的。
图3 不同美景度的道路景观对PM 10的影响
由图4可知,美景度高的绿地,温度的变化趋势为绿地>非机动车道>人行道,其中人行道比非机动车道的温度低了0.76%,绿地比非机动车道的温度高了4.84%。
美景度居中的绿地,非机动车的温度与绿地的温度相同,并且都高于人行道的温度,非机动车道、绿地比人行道的温度高了0.73%。
美景度低的绿地,温度的变化趋势为人行道>非机动车道>绿地的温度,其中人行道比非机动车道的温度高了0.14%,非机动车比绿地高了1.39%。
综上所述,美景度高的道路,人行道的温度最低;美景度居中的绿地,人行道的温度最低;美景度低的绿地,绿地的温度最低。根据百分率来看,美景度高的样点温度降低幅度大。
图4 不同美景度的道路景观对温度的影响
由图5可知,美景度高的绿地,风速的变化趋势为非机动车道>人行道>绿地,其中人行道比非机动车道的风速低了10.34%,绿地比人行道风速低了11.54%。
美景度居中的绿地,风速的变化趋势为人行道>非机动车道>绿地,其中非机动车道比人行道的风速低了7.25%,绿地比非机动车道的风速低9.52%。
美景度低的绿地,风速的变化趋势为非机动车道>人行道>绿地,其中绿地比人行道的风速低了46.77%,人行道比非机动车道的风速低了46.77%。
综上所述,美景度不同时,绿地中的风速最小。这可能也与绿地种植物形式过密,通风效果差有关系。
图5 不同美景度的道路景观对风速的影响
本试验选取天津市海泰产业园区附近路段的不同绿地形式进行了美景度及道路污染物扩散之间关系方面的研究。结果发现,在人行道美景度低时,PM 2.5含量最低,美景度高时,PM 10含量最低;绿地能降低人行道温度,美景度最高时,降温幅度最大;绿地能降低人行道风速,美景度最低时,降低风速幅度最大。由此可见,道路美景度与道路污染物的扩散及舒适度之间存在关系,这为今后道路绿地的建设在满足人行道环境质量方面提供了设计思路,也为绿地系统规划理论的完善提供参考据。
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