各種各樣的被動(dòng)式采樣器不斷涌現(xiàn),尤其是二十世紀(jì)六七十年代以后動(dòng)式采樣技術(shù)得到不斷的發(fā)展和完善。隨著被動(dòng)式采樣技術(shù)的成熟,被動(dòng)采樣器的應(yīng)用已從早期的勞動(dòng)衛(wèi)生和防護(hù)監(jiān)測領(lǐng)域,逐步擴(kuò)展到包括生態(tài)學(xué)在內(nèi)的環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域。被動(dòng)式采樣器的諸多優(yōu)點(diǎn),如成本低、無需電力供應(yīng)、操作簡單、體積小、攜帶方便等,極大地彌補(bǔ)了主動(dòng)采樣器的不足,尤其是在用于區(qū)域性、多樣本量、同時(shí)同步的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測和調(diào)查時(shí),更顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性,是一種極具發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的大氣采方法。 本論文的研究目的是定量分析浦東新區(qū)綠地系統(tǒng)所產(chǎn)生的空氣凈化效應(yīng),需要采集大量的環(huán)境指標(biāo)的原位實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作科學(xué)依據(jù)。由于受到投入成本、電力供應(yīng)、操作維護(hù)等因素的限制,主動(dòng)式采樣方法是難以滿足采樣需求的。考慮到被動(dòng)式采樣方法在區(qū)域性、大樣本量環(huán)境調(diào)查中的諸多優(yōu)點(diǎn),本論文將被動(dòng)式采樣方法引入到浦東新區(qū)綠地系統(tǒng)空氣凈化效應(yīng)的定量研究中。因此,本章根據(jù)已有的研究工作,建立了適合于城市環(huán)境空氣中 5 密集的通氣孔,可以減小風(fēng)速對氣體擴(kuò)散的影響,使氣體分均勻的進(jìn)入氣體擴(kuò)散腔,并以分子擴(kuò)散形式傳質(zhì)到吸收膜表面。采樣膜是通過在物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的載體上滴加相應(yīng)的選擇性吸收劑而成。不銹鋼絲網(wǎng)一方面可以對采樣膜起到支撐作用,另一方面能對灰塵起阻擋作用,防止灰塵粘附在吸收膜表面,影響測定的準(zhǔn)確性。墊圈和墊片在吸收膜后形成一個(gè)空腔,有利于氣體分子的擴(kuò)散。此外,還設(shè)計(jì)了一個(gè)半圓形的遮雨防風(fēng)罩,采樣時(shí)放置在采樣器的上面,可以起到防風(fēng)、遮雨、遮陽和防塵的作用。 ℃)烘干。收劑加載:預(yù)處理后的 WHATMAN 40 濾紙放入吸收液浸漬,水浴超聲振蕩 15min,浸漬完全后置于真空干燥器中,用真空泵進(jìn)行抽濾,直至浸漬液被抽干。然后裝入塑料自封袋中,放入真空干燥器中密閉保存,備用。 2.2.2 樣品的采集、分析與濃度計(jì)算將制備好的采樣膜從真空干燥器中取出,按圖 1 所示迅速組裝,同一個(gè)采樣器上裝不同的選擇性采樣膜以采集不同的污染物。組裝時(shí)在潔凈操作臺內(nèi)進(jìn)行,盡可能的減少對采樣膜的污染。組裝好后將被動(dòng)式采樣器迅速裝入塑料自封袋中,趕凈空氣密閉保存。為保證數(shù)據(jù)的可靠性,防止因個(gè)別采樣器被污染帶來的誤差,采樣時(shí)同一地點(diǎn)平行放置多組采樣器。將采樣器放入密閉容器內(nèi)帶至采樣地點(diǎn),取出后固定在樹枝、繩子等支撐物上,放置高度距地面 2m左右,并加上防雨罩。采樣結(jié)束后,將采樣器取下裝入塑料自封袋中,趕凈空氣密閉保存,貼好標(biāo)簽,迅速帶回實(shí)驗(yàn)室放入 4℃冰箱低溫保存,盡快分析。采樣時(shí),記錄采樣開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間,同時(shí)測定并計(jì)算采樣時(shí)間段內(nèi)的平均溫度和平均濕度。采樣過程中,將未進(jìn)行暴露的采樣器按照相同的步驟操作,作為采樣膜空白。2、分析方法的建立被動(dòng)式采樣所采用的分析方法主要有離子色譜法和分光光度法,前者分析精度高,檢出限低,但分析耗時(shí)較長,儀器投入成本高;后者行快速測定,尤其適合大批量樣品的分析。離子色譜分析圖,分別是在上海交大環(huán)境樓前放置 的出峰時(shí)間在 5.5min 左右。綠量是綠色生物量(Green biomass)的簡稱,主要分為葉面積綠量和樹冠體積綠量,分別是指植物葉片的總面積和樹冠部分的總體積[1; 2]。城市綠地是城市系統(tǒng)的重要組成部分,其產(chǎn)生的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)與其綠量大小有著密切的關(guān)系。以葉面積為主要標(biāo)志的綠量,是決定城市綠地環(huán)境生態(tài)效應(yīng)的決定性因素。改善綠地的空間分布狀況、增加城市綠量,這是提高現(xiàn)代城市園林綠化水平和綠地空氣凈化能力的有效途徑[3]。我國目前采用的人均綠地面積和綠化覆蓋率等綠化指標(biāo)忽略了綠化植物的物種差異和綠地組成的結(jié)構(gòu)差異。相比之下,綠量能夠更加客觀的反映城市綠化的規(guī)模和水平,并為城市綠地的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)評估奠定基礎(chǔ)近年來,國內(nèi)外學(xué)者對綠量的統(tǒng)計(jì)方法做了大量研究[4; 5],包括植物綠量模型的建立、模式林綠量的計(jì)算等。但是,探討如何對整城市綠地進(jìn)行綠量計(jì)算的研究尚不多見。運(yùn)用綠量對城市綠化水平和布局進(jìn)行定量評價(jià),是檢驗(yàn)城市綠地質(zhì)量進(jìn)而改進(jìn)城市綠化的有效手段。對浦東新區(qū)綠量的分布特征進(jìn)行定量分析,不僅可以為定量分析綠地的空氣凈化效應(yīng)提供依據(jù),還可為園林綠化部門下一步的綠地建設(shè)提供科學(xué)指導(dǎo)。因此,本章根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的綠量模型和浦東新區(qū)綠化統(tǒng)計(jì)資料,建立了適合于城市尺上的區(qū)域綠量計(jì)算方法,并用于分析浦東新區(qū)綠量分布特征及其合理性。 本章主要包括 3 研究內(nèi)容:(1) 植物綠量模型的選擇及其標(biāo)綠量的計(jì)算;(2) 綠化植物數(shù)量的統(tǒng)計(jì);(3) 浦東新區(qū)綠量的計(jì)算及其分布特征分析。和 17 個(gè)公園濱江大道、長青公園、川沙公園、高橋公園、濟(jì)陽公、金橋公園、涇東公園、涇南公園、臨沂公園、陸家嘴中心綠地、蔓趣公園、名人苑、南浦廣場、浦東公園、上南公園、世紀(jì)公園、塘橋公園)的草坪、灌木和喬木的種植情況。因此,以街道(鎮(zhèn)和公園為單元對植物數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。3.2.2.2 綠量計(jì)算方法進(jìn)行區(qū)域綠量統(tǒng)計(jì),用單位面積草坪、單株灌木和喬木的標(biāo)準(zhǔn)綠量乘以相應(yīng)的在該區(qū)域的種植面積或株數(shù),再將喬灌草三種植物的綠量相加即可。即:由此可以確定浦東新區(qū)的綠量并可得到綠量在浦東新區(qū)的分布狀況。 .2.3 綠心、人口中心的計(jì)算本章中綠心的含義是指某區(qū)域綠量空間分布的幾何中心,人口中心是指某區(qū)域人口空間分布的幾何中心。綠心和人口中心的位置越接近,綠地發(fā)揮的環(huán)境生態(tài)效益就越大[8; 9]。.2.3.1 合理的基本假設(shè)(1) 綠量在每一個(gè)統(tǒng)計(jì)單元[街道(鎮(zhèn)和公園]內(nèi)均勻分布,在整個(gè)浦東新區(qū)呈斑塊狀分布。2) 人口在每一個(gè)統(tǒng)計(jì)單元[街道(鎮(zhèn))內(nèi)均勻分布,在整個(gè)浦東新區(qū)呈斑塊狀分布。(3) 當(dāng)區(qū)域內(nèi)綠心和人口中心的位置重合時(shí),綠地才能發(fā)揮最佳的環(huán)境生態(tài)益。 3.2.3.2 重心法計(jì)算綠心和人口分布中心物理學(xué)中,當(dāng)物質(zhì)在物體中均勻分布,即密度沒有變化時(shí),一個(gè)具有規(guī)則幾何形狀的物體的重心在其幾何中心。根據(jù)假設(shè),各街道(鎮(zhèn))和公園被抽象為綠量或人口分布均勻的斑塊,因此各個(gè)街道鎮(zhèn))和公園的綠心或人口中心均位于其幾何中心。類似于重心的定義,可以抽象認(rèn)為該街(鎮(zhèn))和公園的所有綠量或人口都集中在其幾何中心上。