亞熱帶城鄉(xiāng)區(qū)域植物源VOC排放的研究.pdf

1、伴隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口逐漸增加，世界城市人口從1900年的10％增加到了目前的超過(guò)50％，而在今后的50年中，這一比例將繼續(xù)增加。我國(guó)的城市人口比重從改革開(kāi)放以來(lái)逐年增加，至2020年，將有超過(guò)一半的人口居住于城市。城市化與人類健康和福祉關(guān)系密切，而由城市化引發(fā)的各種環(huán)境問(wèn)題日益受到公眾的關(guān)注。揮發(fā)性有機(jī)復(fù)合物(VOC)在大氣污染中具有非常重要的作用，在陽(yáng)光及氮氧化物(NOx)存在的情況下，VOC將促進(jìn)臭氧(03)的產(chǎn)生，同時(shí)

2、城市中灰霾天數(shù)的增加也與VOC的排放有著重要的聯(lián)系。目前已有大量的關(guān)于人為排放VOC(AVOC)的研究，然而對(duì)于生物源VOC(BVOC)的研究仍然較少。植被是BVOC排放的重要來(lái)源，其排放量約占全球總VOC排放的三分之二。本研究中，我們選擇了東南沿海兩個(gè)典型城市杭州和臺(tái)州作為研究地點(diǎn)，通過(guò)實(shí)地觀測(cè)兩地的植被構(gòu)成及植被總量，綜合當(dāng)?shù)貧庀筚Y料以及其他文獻(xiàn)信息，利用文獻(xiàn)BVOC排放速率數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均，計(jì)算出杭州和臺(tái)州兩個(gè)城市．鄉(xiāng)村復(fù)合系統(tǒng)的

3、BVOC年排放量。結(jié)果表明：
　　 1．大杭州地區(qū)(the Greater Hangzhou Area system，GHA)的BVOC年排放量為7.9xl010gC，其中異戊二烯、單萜和其他VOC(OVOC)所占的比重分別為85％、8％和7％。杭州的BVOC排放主要來(lái)源為野外森林。毛竹是杭州野外竹林的主要物種，具很高的單株年排放量（1.08×1029 C tree-1yr-1），是異戊二烯排放的主要貢獻(xiàn)者。在杭州市的主要幾種野

4、外樹(shù)種中，常綠闊葉樹(shù)種青岡（Cyclobalanopsisglauca）的排放強(qiáng)度最高（1.1xl029 C tree-1yr-1），另一主要樹(shù)種馬尾松，其年排放量（389 Ctree-Iyr-1）比毛竹低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，而杉木（Cunninghamia lanceolata）在四種野外主要樹(shù)種中排放強(qiáng)度最低（2.29 Ctree-1yr-1）。在城市內(nèi)，有70％的BVOC排放來(lái)自公園綠地樹(shù)種，30％的BVOC排放來(lái)自行道樹(shù)。在杭州市區(qū)主

5、要樹(shù)木中，垂柳的BVOC排放強(qiáng)度最高（為2.7x1039 C tree-Iyr-1），楓香(1.4x1039C tree-1yr-1)和合歡（1.02x1039 C tree-]yr-1）次之。
　　 2．臺(tái)州地區(qū)BVOC年排放量為6.6×1010 g C，其中異戊二烯、單萜和OVOC所占的比重分別為93％、4％和3％。臺(tái)州地區(qū)的BVOC排放主要來(lái)源為野外森林，其中毛竹林為主要貢獻(xiàn)者。市區(qū)的排放總量盡管少但其對(duì)城市環(huán)境具有直接貢

6、獻(xiàn)，且城市內(nèi)兩種綠地類型在單位面積上的排放強(qiáng)度都高于野外主要三種森林類型（馬尾松林、杉木林、常綠闊葉林）。在城市內(nèi)，有68％的BVOC排放來(lái)自行道樹(shù)排放，32％來(lái)自公園及居民區(qū)。在臺(tái)州市區(qū)主要樹(shù)木中，垂柳的BVOC排放強(qiáng)度最高（為2.8x103 g C tree-1yr-1），合歡（2.5x1039 C tree-1yr-1）次之。龍爪槐(Sophorajaponica)是臺(tái)州市區(qū)內(nèi)的常見(jiàn)觀賞樹(shù)種，其BVOC排放（1.39×103 g

7、C tree-1yr-1）低于合歡，而略高于楓香（1.35x103 g C tree-1yr-1）。廣玉蘭和香樟的排放強(qiáng)度比以上4種樹(shù)種低了一個(gè)數(shù)量級(jí)（分別為1.5x1029 C tree-1yr-1和1.3x1029 C tree-1yr-1）。臺(tái)州市的另外兩種常見(jiàn)樹(shù)種濕地松和銀杏的排放強(qiáng)度分別為8.19 C tree-1yr-1和4.69 Ctree-1yr-1。
　　 3．在杭州及臺(tái)州的樹(shù)種中，外來(lái)遷入種的排放速率并未表現(xiàn)

8、出特別高或者特別低的值。在杭州BVOC排放能力最高的樹(shù)種中，垂柳和楓香都是本地廣泛分布種，而合歡、二球懸鈴木和濕地松則是外來(lái)觀賞性樹(shù)種。此外，杭州地區(qū)常綠闊葉林主要樹(shù)種青岡的BVOC排放潛力與香樟、廣玉蘭等相當(dāng)，略低于濕地松，同時(shí)杭州市另外兩種常見(jiàn)的本地種，馬尾松和杉木的BVOC排放潛力都很小。而在臺(tái)州，垂柳、龍爪槐和楓香的BVOC排放能力相對(duì)較高，且都是本地廣泛分布種，而外來(lái)觀賞性樹(shù)種合歡的排放潛力僅次于垂柳，排在第二位。同時(shí)臺(tái)州市另

9、外兩種常見(jiàn)的外來(lái)種，廣玉蘭和濕地松的BVOC排放潛力相對(duì)較小，與本地種香樟及銀杏相當(dāng)。
　　 4．大杭州地區(qū)單位面積BVOC排放潛力為4.7 t C km-2yr-1，低于同處于中亞熱帶但緯度低2° N的臺(tái)州地區(qū)（6.8 t Ckm2yr1）。杭州與臺(tái)州的排放強(qiáng)度都小于亞熱帶南緣氣候區(qū)香港地區(qū)(7.8 t C km-2yr-1)。在生物群區(qū)尺度上，單位面積BVOC排放排放強(qiáng)度顯示為香港>臺(tái)州>杭州>北京。說(shuō)明無(wú)論植被組成如何，單