城市典型绿化植物BVOCs排放及其大气光化学影响

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城市绿化植物对城市挥发性有机物(VOCs)具有重要贡献。生物源挥发性有机物(BVOCs)具有很强的活性,在大气中发生光化学反应,导致近地面臭氧(O3)浓度增高以及二次有机气溶胶(SOA)的生成,对人体和环境产生不利影响。
  本文以芜湖市13种典型绿化植物为研究对象,采用野外观测方法,研究了典型城市绿化植物BVOCs排放的组成特征、浓度水平及其对O3和SOA生成的贡献,采用室内模拟方法探讨了机械损伤和高浓度CO2两种胁迫条件对BVOCs排放的影响。本文主要结论如下:
  (1)五种绿化乔木依据总BVOCs排放速率大小排列顺序为:松树>无患子>香樟>樱花树>柏木。其中总BVOCs排放分别为880±288ng g-1h-1、628±278ng g-1h-1、328±145ng g-1h-1、230±83.9ng g-1h-1和141±58.5ng g-1h-1。樱花树、香樟和柏木以排放OVOCs为主,分别占总排放的96%、64%和58%。松树以排放单萜烯为主,占63%;无患子以排放其他VOCs为主,占46%。
  (2)五种绿化灌木按总BVOCs排放速率大小顺序排列:红花槛木>女贞>紫薇>桂花树>金边黄杨。总BVOCs排放分别为4157±1403ng g-1h-1、365±166ng g-1h-1、101±15.4ng g-1h-1、72.9±63.1ng g-1h-1和31.3±7.20ng g-1h-1。女贞、紫薇、桂树和金边黄杨排放BVOCs以OVOCs为主,分别占总排放的49%、96%、93%和100%,而红花檵木排放的BVOCs以异戊二烯为主,占总排放的98%。
  (3)三种绿化草本植物按总BVOCs排放速率大小排列顺序为:秋英>白车轴草>沟叶结缕草。其中总BVOCs排放分别为4190±2078ng g-1h-1、211±45.6ngg-1h-1和2.82±0.84ng g-1h-1。沟叶结缕草主要排放BVOCs类别为单萜烯,占总排放的55%;白车轴草和秋英排放BVOCs类别以OVOCs为主,分别占总排放的99%和62%。
  (4)城市绿化植物排放BVOCs受生长阶段的影响。樱花树不同生长阶段BVOCs排放速率大小依次为:樱花树成年叶>樱花树嫩叶(含花)>樱花树老叶,总BVOCs排放速率分别为165±40.9ng g-1h-1、230±84.3ng g-1h-1、39.8±13.0ngg-1h-1。樱花树嫩叶(含花)和樱花树成年叶主要排放物质的种类是醇类、酮类和异戊二烯;樱花树老叶主要排放的种类是酮类、醇类和醛类。女贞BVOCs排放速率大小依次为:花期>非花期,总BVOCs排放分别为1518±478ng g-1h-1和365±167ng g-1h-1。花期女贞排放的BVOCs种类主要是醇类、醛类和酮类;花期刚过的女贞排放的BVOCs种类主要是单萜烯类、醇类和酮类。城市绿化植物排放BVOCs受胁迫条件的影响。花叶万年青在受到机械损伤胁迫后,BVOCs特别是醛酮类排放速率增大,且排放3-己烯-1-醇等绿叶挥发性物质。花叶万年青在高CO2浓度下,其BVOCs排放受到抑制作用。
  (5)城市绿化植物排放BVOCs对大气光化学反应的贡献不同。13种绿化植物排放BVOCs的O3生成潜势大小依次为:红花檵木>松树>秋英>无患子>女贞>香樟>樱花树>白车轴草>柏木>紫薇>桂花树>金边黄杨>沟叶结缕草;SOA生成潜势大小依次为:松树>无患子>女贞>红花檵木>秋英>香樟>柏木>沟叶结缕草>樱花树>白车轴草>桂花树>紫薇>金边黄杨。
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