城市道路绿带不同植物配植方式对PM2.5浓度影响研究

来源 :浙江农林大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xtwjun
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道路绿带对于改善道路中空气质量、保障行人安全有着重要的作用。本研究以杭州市临安区武肃街为研究对象,通过实地测量研究道路PM2.5浓度的时间变化规律,并以实地测量的相关数据通过软件ENVI-met构建实地的场地模型进行模拟验证,说明软件的适用性。然后利用ENVI-met进行相关的数值模拟,模拟一年四季中“乔-草”型、“灌-草”型、“乔-灌-草”型这三种植物配植方式下PM2.5浓度变化及植物对其的消减作用。具体结论如下:(1)武肃街内的PM2.5浓度日变化规律均呈“上午高、下午低”的趋势,因季节不同傍晚PM2.5浓度有回升或保持平稳。道路整体空气质量较差,道路边和人行道处PM2.5平均浓度表现为12月份最高,1月份次之,7月份浓度最低,且人行道处全年仅有6-8月的PM2.5浓度值达到了国家规定的一级标准。武肃街道路边与人行道的PM2.5浓度变化规律均为:季平均浓度由大到小排序为冬季>秋季>春季>夏季。(2)通过实地建模并进行模拟得出相应的PM2.5浓度值,再将其与实测PM2.5浓度值进行相关性分析,发现两者存在显著正相关关系,且计算得出模型的RMSE值和MAPE值分别为6.08μg·m-3、8.86%,表明模型模拟出的数据误差小与ENVI-met软件的精度高,也说明了软件能够对PM2.5扩散进行模拟,并适用于本次研究。(3)利用ENVI-met数值模拟发现,道路中PM2.5的整体分布在垂直方向上均是随着高度的升高逐渐减小,并随着风向扩散,且机动车道处出现颗粒物聚集增加趋势;水平方向上,三种植物配植方式中除秋季外“灌-草”型的植物消减率最高且稳定,春、夏、冬三季均是“乔-灌-草”型的植物消减率最高且最稳定,而“乔-草”结构全年消减率最低且不稳定,表明多层的植物配植结构消减能力较单一的植物配植结构强。不同季节各配植方式的植物消减率均呈现夏季>春季>秋季>冬季的趋势,表明植物的消减率会受季节影响而有所变化。本研究监测了武肃街PM2.5浓度和模拟了四季中不同植物配植方式PM2.5浓度的变化,对道路绿带影响PM2.5浓度的机制进行研究,研究成果可为城市道路绿带的建设提供一定的基础理论依据。
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