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福州市夏季綠植廣場VOCs 變化特征研究

2015-01-03 05:12:10王艷英董建華董建文傅偉聰
西北林學(xué)院學(xué)報 2015年4期
關(guān)鍵詞:芳香烴類物質(zhì)烷烴

王艷英,王 成,董建華,董建文,傅偉聰

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 林業(yè)研究所/國家林業(yè)局森林培育重點試驗室/國家林業(yè)局 城市森林研究中心,北京100091;2.溫州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 溫州325006;3.杭州市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 杭州3100163;4..福州農(nóng)林大學(xué) 園林學(xué)院,福建 福州350002)

城市的跨越式發(fā)展,大氣環(huán)境中有機揮發(fā)物的污染問題成為城市可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一,它的成分組成、來源、時空分布規(guī)律以及對人們健康的影響毋庸置疑地成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點。中國環(huán)保部在2012年出臺的《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》中,首次明確提出要控制揮發(fā)性有機污染物,掌握大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機物濃度水平、季節(jié)變化、區(qū)域分布特征,強化有害有機揮發(fā)物的源頭控制。據(jù)研究表明在北京、上海、廣州等一線城市,人為 源 有 機 揮 發(fā)物 (volatile organic compounds,VOCs)已經(jīng)成為城市環(huán)境污染的主要組成部分,不僅增加了空氣的毒性,還嚴(yán)重威脅著市民的健康[1-2]。世界衛(wèi)生組織調(diào)查表明,當(dāng)人體長期吸入1 mg·m-3的總揮發(fā)性有機物時,致癌風(fēng)險增加[3]。另外,揮發(fā)性有機物還是臭氧和二次顆粒物形成的重要前體物之一[4],參與氧化氮反應(yīng),影響大氣環(huán)境,達(dá)到一定濃度后對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚、肝臟、腎臟等都有一定的威脅。具體到VOCs的種類,其危害程度也有一定的差異,其中苯、三氯甲烷、四氯乙烯等已被WTO確定為對動物具有致癌和致畸性[5]。美國環(huán)境保護(hù)總署(EPA)將苯 、丁 二 烯、四 氯 乙 烯 、1,4-二氯苯、乙醛、丙烯腈、四氯化碳、甲苯、1,3-二氯丙烯、二氯甲烷、四氯乙烷、甲基叔丁基醚、甲醛這12種列為國家或區(qū)域水平上具有較高健康風(fēng)險的有毒空氣污染物[6]。

城市綠地作為城市環(huán)境的生物過濾器,生態(tài)效益體現(xiàn)在大氣、土壤、動物、微生物、景觀的各個方面,并且越來越受到城市規(guī)劃和建設(shè)者的重視[7],目前國內(nèi)外對城市綠地有機揮發(fā)物的研究主要以單一植物揮發(fā)物的成分、變化規(guī)律等為主[8-10],對多種植物相互組合所釋放的VOCs對環(huán)境所發(fā)揮的作用研究的比較少。針對城市綠地的緩解熱島效應(yīng)[11]、固碳釋氧[12-13]、降低噪音[14]等方面研究得比較多,但對城市綠地抗污染效應(yīng)的研究還比較少,尤其是以人體健康為主導(dǎo)減少城市大氣環(huán)境污染的生態(tài)功能方面還有待于深入研究。

福州市作為中國的東南沿海城市,經(jīng)濟發(fā)達(dá),近年來隨著城市建設(shè)的發(fā)展,城市水泥化、建筑密集化現(xiàn)象嚴(yán)重,并且機動車輛驟增,給城市環(huán)境承載力帶來了很大的挑戰(zhàn)。另外,福州市區(qū)地處閩江下游河口盆地,四周被群山峻嶺所環(huán)抱,大氣擴散條件不佳,使四面八方的污染物向市中心聚集,加重了城市的污染,使福州市大氣污染呈現(xiàn)出從“煤煙型污染”到“煤煙和機動車尾氣并重型污染”狀況[15]。通過綠化改造近年來五一廣場已經(jīng)成為福州市市民休閑游憩的重要地段,所以以五一廣場為研究對象,對福州大氣環(huán)境中有機揮發(fā)物種類和數(shù)量,各類揮發(fā)物的變化規(guī)律進(jìn)行研究,從而揭示綠化植被對城市大氣環(huán)境改善的作用,為城市森林的綠化建設(shè)提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究地點選在福州市鼓樓區(qū)五一廣場,其位于福州市最中心的于山南麓,方形結(jié)構(gòu),占地面積7萬m2,歷史悠久,成為人民游覽和休憩的大廣場,也是福州“榕城”的顯著地標(biāo)之一。因為位于市中心繁華地段,四周貫通城市交通干道,其中北側(cè)為主干道古田路,南側(cè)為次干道廣場南路,東西兩側(cè)分別為次干道海底支路和廣達(dá)路,據(jù)統(tǒng)計,五一廣場東西向主干道古田路早晚高峰時段車流量每小時可達(dá)3 000輛。廣場周圍服務(wù)設(shè)施健全,有福州人民會堂、福州大劇院、福建科技館等大型標(biāo)志性建筑。另外現(xiàn)廣場綠化面積31 373m2,北側(cè)鋪有大面積帶狀草坪,草坪面積達(dá)2萬m2,其余地方下墊面均為硬質(zhì)水泥材料,廣場四周廣植亞熱帶觀賞樹木南洋杉(Araucaria cunninghamii)、蒲葵(Livistona chinensis)、假檳 榔 (Archontophoenixalexandrae)、魚 尾 葵(Caryota ochlandra)、棕 櫚 (Trachycarpusfortunei)、白玉蘭(Magnolia denudata)、杧果(Mangifera indica)及榕樹(Ficus microcarpa)等喬木、灌木主要 有 金 邊 黃 楊 (Euonymus Japonicus),杜 鵑(rhododendron)、鴨舌草 (M.vaginalis)、美人蕉(Canna generalis)等,綠化率達(dá)到45%,除四周綠籬外,還有石椅、石桌等園林設(shè)施,成為市區(qū)高密度、高檔次、多層次富有南國特色的中心綠地,也是人民群眾喜愛的游覽憩息場所之一。

2 研究方法

2.1 采樣管的活化

采樣管采用TenaxTA60-80mesh不銹鋼熱解析管,用TP-2040型解析管處理器進(jìn)行老化,每批可同時老化9根,老化時間為2h,氮氣流量設(shè)置為60mL·min-1,溫度270℃,活化后的采樣管用黃銅接頭密封并用錫紙包裹放入干燥器中儲存?zhèn)溆谩?/p>

2.2 樣品的采集

采樣時間選擇在2013年8月下旬至9月上旬,排除陰雨大風(fēng)天氣,分別在2013年8月25日、8月26日、8月27日、9月2日和9月5日分別采樣,采樣時間段的天氣狀況相似,都為多云天氣,氣溫在26℃~30℃,風(fēng)力<3級。采樣點的選擇避開早晚市民出入頻繁的廣場入口處,在五一廣場的廣場中心水泥下墊面平行每隔2m設(shè)置一個采樣點,重復(fù)設(shè)置3個。通過開放式采樣的方式,采用QC-I型大氣采樣儀,用1.5m高的三腳架將其固定,采樣流量設(shè)置為100mL·min-1,采樣時間為1h,每2h采樣1次,分別在7:00、9:00、11:00、13:00、15:00、17:00、19:00、21:00、23:00、1:00、3:00、5:00 進(jìn) 行采樣,采完樣的Tenax TA 60-80mesh不銹鋼熱解析管用黃銅接頭密封錫紙包裹,放入干燥器中密封保存。

2.3 樣品分析

樣品分析方法采用自動熱脫附-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用(ATD-GC/MS)技術(shù)。

ATD-GC/MS儀器:美國PerkinElmer公司生產(chǎn) 的 Auto thermal desorber Turbo Matrix 650 ATD、Clarus 600Tgas chromatography、Clarus 600Tmass spectormeter。

ATD主要條件:閥溫230℃,樣品管脫附溫度260℃,傳輸線250℃,捕集阱-25℃~300℃,升溫速率40℃·S-1。出口分流10mL·min-1,入口分流0mL·min-1,注入量9.3%;脫附25mL·min-1,色譜柱流量1.5mL·min-1;干吹1min,脫附10min。

GC工作條件:DB-5/MS柱(30m×0.25mm×0.25μm),通過液氮脫附進(jìn)樣,He載氣;程序升溫為40℃(2min)-5℃·min-1-160℃(3min)-20℃·min-1-270℃(8min)。

MS工作條件:EI源(70ev);質(zhì)量范圍29~350 amu;GC/MS接口溫度250℃,離子源溫度220℃;檢出電壓400V,發(fā)射電流100μA;全掃描和選擇離子掃描,掃描周期0.3s,質(zhì)譜掃描范圍m/z 29~500。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用NIST2008譜庫,通過人工解析及計算機譜庫檢索確定化學(xué)結(jié)構(gòu),并參考有關(guān)質(zhì)譜資料和化學(xué)詞典,進(jìn)一步對物質(zhì)進(jìn)行核對和確認(rèn)。

運用總離子流面積歸一法計算總揮發(fā)物物質(zhì)以及各成分的相對百分含量。

總揮發(fā)物的相對濃度/%=(環(huán)境中釋放出的所有有機揮發(fā)物峰面積之和/樣品管中所有有機揮發(fā)物峰面積之和)×100

環(huán)境中各揮發(fā)物的相對濃度/%=(某種揮發(fā)物峰面積/環(huán)境中釋放出的所有揮發(fā)物峰面積之和)×100

3 結(jié)果與分析

3.1 五一廣場環(huán)境空氣中VOCs總體特征

五一廣場大氣環(huán)境中共檢測出有機揮發(fā)物219種,其中烷烴類45種、烯烴類17種、醇類15種、醛類16種、酮類12種、酸類11種、酯類29種、芳香烴類31種,其他類43種。每類物質(zhì)的相對含量占總揮發(fā)物有機物含量的百分比分別為:12.85%、5.79%、12.28%、6.78%、4.93%、5.63%、16.59%、29.58%、5.95%,相對含量最大的為芳香烴類,最小的為酸類。主要成分組成為烷烴、醇類、酯類、芳香烴類等,主要成分的相對百分含量之和在70%以上。烷烴類物質(zhì)主要是C7-C26的支鏈或者直鏈烷烴,相對含量和出現(xiàn)頻率較高的烷烴為壬烷、癸烷、庚烷、十六烷等。烯烴類物質(zhì)中主要是對人體有益的萜烯類,五一廣場大氣環(huán)境中共檢測出萜烯類物質(zhì)8種,分別為蒎烯、莰烯、右旋檸檬烯、雪松烯等。醇類物質(zhì)的種類不多,并且除了2-乙基-1-己醇和三聯(lián)苯醇類在1d中出現(xiàn)頻率比較高外,其余醇類出現(xiàn)頻率皆不高。酮、酸、酯類這3類含氧有機物,種類相差不大,其中酮類在1d中出現(xiàn)頻率較高的物質(zhì)為環(huán)己酮和3,5,5-三甲基-2-環(huán)己烯酮,酸類出現(xiàn)頻率比較高的物質(zhì)為1-乙酸丁酸酯醋酸和苯二羧酸類物質(zhì),酯類中出現(xiàn)頻率較高的物質(zhì)為乙酸乙酯和鈦酸二丁酯。其他類物質(zhì)主要包括鹵代烷、芴類、茚類、呋喃類等。根據(jù)美國環(huán)境保護(hù)總署(EPA)所規(guī)定的國家或區(qū)域水平上具有較高健康風(fēng)險的12種有毒空氣污染物,五一廣場大氣環(huán)境中共檢測出5種,分別是苯、四氯乙烯、1,4-二氯苯、甲苯、二氯甲烷。綜上所述,從相對含量和種類來看,烷烴類和芳香烴、含氧有機物是本區(qū)域大氣環(huán)境中有機揮發(fā)物較為豐富的成分。

3.2 總VOCs的相對含量及數(shù)目的日變化規(guī)律

總揮發(fā)物濃度變化趨勢呈現(xiàn)“W”形(圖1),7:00是揮發(fā)物濃度的最高值,晝夜分別出現(xiàn)1個低谷,白天的最低值出現(xiàn)在13:00(52.37%),最低值出現(xiàn)在1:00(20.18%),并且1:00為總揮發(fā)物的濃度日變化中的極低值,這與夜間車流、人流減少,大氣逆溫層導(dǎo)致有機揮發(fā)物擴散有很大的關(guān)系。其余時間點有機揮發(fā)物濃度都在70%以上,變化平緩??傆袡C揮發(fā)物種類數(shù)量變化范圍在40~80之間,一天中出現(xiàn)3個高峰值,分別為7:00、21:00和3:00,凌晨5:00是有機揮發(fā)物種類的最低點,只有40種。其余時間段種類數(shù)量變化較平緩,日變化中5:00種類數(shù)目的最低,7:00達(dá)到最高點,期間的人為活動起到了很重要的作用??倱]發(fā)物濃度和數(shù)目的日變化沒有顯著的此消彼長或者此長彼長的關(guān)系,可見相對含量和數(shù)目之間沒有直接的相關(guān)性,變化趨勢不一致,并不是種類數(shù)目越多,其濃度值越大。

圖1 總VOCs的相對含量及數(shù)目日變化Fig.1 Diurnal variations of concentrations and the number of total VOCs

3.3 VOCs各組分濃度和種類的日變化規(guī)律分析

各類揮發(fā)物在1天中各個時間段的分布狀況有顯著的變化(圖2)。烷烴主要集中在13:00-21:00之間,烯烴在夜間的相對含量普遍稍高,白天相對含量普遍很低,高峰值出現(xiàn)在凌晨5:00,此刻的烯烴相對含量是其他時間段的5~50倍。醇類物質(zhì)主要集中在7:00-15:00、3:00,其中3:00達(dá)到峰值,相對含量達(dá)到30.14%。酮類物質(zhì)的釋放主要集中在7:00-11:00和19:00-23:00,濃度1天中的最高值出現(xiàn)在9:00。醛類物質(zhì)的釋放量在1天中的波動不大,15:00稍高,為10.25%。酸類物質(zhì)的峰值出現(xiàn)在7:00和15:00,5:00-7:00之間的波動最大,5:00幾乎沒有酸類物質(zhì)的產(chǎn)生。酯類物質(zhì)的釋放主要集中在11:00-13:00和1:00-5:00。芳香烴是各個時間段釋放的主要物質(zhì),在每個時間段的相對含量都很高,其中17:00-1:00之間相對含量都在45%以上。其他類物質(zhì)主要包括鹵代烷類、呋喃類、芴類、硅類等物質(zhì),夜間相對含量稍微高于白天。以上分析表明,各類揮發(fā)物的相對和出現(xiàn)時段在1天中不同時段有顯著的差異,芳香烴在各個時間段所占的比重都較大,每類物質(zhì)高峰出現(xiàn)時段集中在7:00-11:00的較多。

圖2 各類揮發(fā)物相對濃度日變化Fig.2 Diurnal variations of different concentrations

不同類型揮發(fā)物數(shù)目的日變化如表1所示,烷烴和芳香烴的數(shù)目變化較平緩,烷烴最大值出現(xiàn)在7:00和15:00左右,5:00數(shù)目最少,芳香烴的數(shù)目除了在9:00至15:00之間略有減少以外,其余時間段十幾種芳香烴穩(wěn)定存在。醇、酮、醛類含氧有機物質(zhì)數(shù)目的變化趨勢基本上呈現(xiàn)出白天大于夜間的規(guī)律,酸類物質(zhì)夜間出現(xiàn)數(shù)目最少,5:00酸類物質(zhì)消失。綜上所述,各類物質(zhì)在1天每個時間段都存在,烷烴和芳香烴類物質(zhì)存在有機揮發(fā)物數(shù)目多,存在時間長,含氧類有機揮發(fā)物醇、醛、酮、酸等物質(zhì)在大氣中穩(wěn)定性差,反應(yīng)活性強,存在時間短,呈現(xiàn)出白天數(shù)目大于夜間。

表1 五一廣場環(huán)境中不同類型揮發(fā)物種類數(shù)量日變化Table 1 The diurnal variation of the number of different types of volatile in Wuyi Square

表2 五一廣場大氣環(huán)境中主要VOCs物質(zhì)日變化Table 2 The diurnal variations of the main VOCs in Wuyi Square atmospheric environment %

3.4 五一廣場主要揮發(fā)性有機物相對含量日變化及來源解析

大氣中揮發(fā)物的來源主要有2部分,人為源和生物源,人為源主要包括汽車尾氣、化工業(yè)、工廠排放和燃料燃燒,生物源主要包括植物和生物,生物源以植物釋放的有機揮發(fā)物為主。研究表明,僅運用總量綜合指標(biāo)不能明確地反映有機揮發(fā)物的來源和貢獻(xiàn)[16],相對含量的變化能很好地顯示源排放的特點。表2中所列有機揮發(fā)性物質(zhì)為五一廣場環(huán)境中1天中出現(xiàn)頻率較高、相對含量比較大的物質(zhì),通過這些物質(zhì)的相對含量變化來解析福州市大氣環(huán)境中有機揮發(fā)物的來源情況。

苯系物的含量反映了城市汽車尾氣的污染狀況,J.Bailey[17]等的研究表明單環(huán)芳烴和低碳數(shù)鏈烴是汽車尾氣的VOCs的組成。其中苯和甲苯的比值通常在0.5左右,代表機動車尾氣的排放特征[18],比值偏小,說明除了機動車尾氣外還有其他的來源[19]。本研究中,苯/甲苯的比值在0~0.22之間,平均值為0.16,說明五一廣場大氣環(huán)境中苯系物來源除了機動車尾氣,還有其他來源。苯系物(苯、甲苯、臨、間、對-二甲苯)在5:00和7:00,17:00到1:00之間濃度相對較高,早晨因為上班高峰,車流量和逆溫層的雙重作用導(dǎo)致苯系物含量出現(xiàn)高峰值,9:00-15:00之間車流量變小,同時大氣逆溫層被破壞,在一定程度上增強了大氣污染物的擴散,17:00之后,下班高峰的輪番出現(xiàn)又導(dǎo)致了苯系物的增加,并且19:00之后,五一廣場納涼、鍛煉的市民急劇增多,汽車尾氣排放的苯系物由于大氣流通性差,苯系物集聚,濃度又出現(xiàn)峰值,高濃度的苯系物暴露也是大多數(shù)城市存在的普遍問題。C3~C6的烷烴主要與交通工具的尾氣排放未完全燃燒有關(guān)[20],五一廣場的主要烷烴揮發(fā)物碳原子數(shù)都大于6,其變化規(guī)律特點為隨時間的推移,百分含量螺旋式降低,在9:00、15:00和21:00分別出現(xiàn)小高峰,說明烷烴來源于汽車尾氣的相對含量比較少。單萜類物質(zhì)的主要來源于天然源植物的釋放,它的日變化規(guī)律為白天釋放值較少,夜晚釋放量增加,5:00達(dá)到最高峰(19.88%),這與單萜類物質(zhì)的釋放不依賴于光,單萜類物質(zhì)在植物體內(nèi)有特殊的貯藏結(jié)構(gòu),它的揮發(fā)來源于貯藏庫,有一定的節(jié)律變化有關(guān)。含氧有機揮發(fā)物中壬醛、癸醛屬于C8以上的醛類物質(zhì),在一天中各個時間段都有分布,其中11:00-13:00和19:00-21:00相對含量較高,具有花香和水果香味,可以使人嗅聞后產(chǎn)生愉悅的意識。相對含量比較高的有機酸類物質(zhì)(1-乙酸丁酸酯醋酸,二異辛基-1,2-苯二羧酸),分別集中出現(xiàn)在17:00-21:00和7:00,這些有機酸類物質(zhì)的出現(xiàn)對酸化空氣環(huán)境,而起到抑菌的作用,這些物質(zhì)主要來源于植物花、葉、果的釋放。鹵代烴物質(zhì)的出現(xiàn)時間主要集中在9:00和17:00-21:00,四氯化烯只在9:00檢測到,這2類物質(zhì)的出現(xiàn)與交通高峰時間段相吻合,可以看出主要來源于汽車尾氣排放。

綜上所述,五一廣場大氣環(huán)境中苯系物和鹵代烴類物質(zhì)主要來自于汽車尾氣,少量來自于周圍賓館、商場等公共設(shè)施的溶劑揮發(fā),植物所釋放的有機揮發(fā)物對五一廣場的大氣環(huán)境主要有機揮發(fā)物貢獻(xiàn)值很大,廣場綠植一定程度上改善了廣場大氣環(huán)境。

4 結(jié)論與討論

4.1 VOCs組成種類和相對含量

從全球尺度來看,植物排放的VOCs占全球排放VOCs的90%[21],五一廣場共檢測中揮發(fā)物種類219種,包括烷烴、烯烴、醇、酮、醛、酸、酯等物質(zhì),在空氣中的組成比較豐富。將五一廣場環(huán)境中的有機揮發(fā)物種類和相對含量與國內(nèi)大中型城市相比較,一方面種類相對較多,2004年北京108種[22]、2010年天津62種[23]、2010年上海56種[24]、2003年廣州56種[25]、2011年沈陽108種[26]等,這些城市檢測出的揮發(fā)物種類都比五一廣場中要少,可見植物釋放出的有機揮發(fā)物種類豐富了五一廣場環(huán)境中的有機揮發(fā)物,影響了福州區(qū)域環(huán)境的大氣有機揮發(fā)物成分的組成,另一方面北京、上海、廣州、沈陽等這些城市中VOCs種類組成主要是鹵代烷和烷烴類,不含有萜烯類和有機酸類物質(zhì),并且醇類、酯類、醛類物質(zhì)的種類非常少[27]。福州市五一廣場烷烴類、烯烴類、醇類、醛類、酮類、酸類、酯類、芳香烴類,其他類。每類物質(zhì)的相對含量占總揮發(fā)物有機物含量分別為:12.85%、5.79%、12.28%、6.78%、4.93%、5.63%、16.59%、29.58%、5.95%,北京市大氣環(huán)境中飽和烷烴、芳香烴、烯烴所占比例分別為47.1%、31%、21.7%,且烯烴主要為C3~C5的烯烴,這些烯烴主要來源于機動車的排放,洪蓉[28]對采用開放式采樣的方式對北京植物園內(nèi)的路邊、針闊疏林區(qū)和松柏園進(jìn)行揮發(fā)性有機物的采集,苯系物相對含量分別為72.21%、48.52%、31.03%。杭州市隧道烷烴和芳香烴所占百分含量分別為42%和31%,快速車道和主干道的烷烴相對含量也都超過35%。沈陽大氣環(huán)境中苯系物占到61%,烷烴類占到39%,所以相比較而言,福州五一廣場的有機揮發(fā)物種類豐富,并且來源于機動車尾氣等人為源污染的烷烴、芳香烴等物質(zhì)所占比例偏低。

4.2 VOCs變化規(guī)律與市民出行

對于以工業(yè)源和交通源為主要來源的有機揮發(fā)物,其日變化規(guī)律呈現(xiàn)出早八晚五的趨勢,即揮發(fā)物各組分在8:00和17:00點出現(xiàn)高峰值[29]。植物排放的VOCs的速率主要受光照和溫度的影響[21],王志輝[30]對北京油松、側(cè)柏和中國槐的有機揮發(fā)物釋放規(guī)律研究結(jié)果表明,異戊二烯和單萜類物質(zhì)的排放存在明顯的日變化特征,呈拋物線形,中午達(dá)到最高值。五一廣場的萜烯類物質(zhì)高峰值出現(xiàn)在5:00左右,這與王志輝的研究結(jié)果不同,造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于單帖類物質(zhì)特殊的儲存部位和人為干擾有關(guān),關(guān)于這部分的機理研究還有待于進(jìn)一步深入。

從有機揮發(fā)物對人體的影響來看,有些物質(zhì)對人體的危害比較大,如苯、甲苯、乙苯作為美國環(huán)保署制定的大氣有毒污染物中優(yōu)先控制的物質(zhì),不僅影響空氣質(zhì)量,而且對人體的健康有毒害作用[22],同時也是目前研究比較廣泛的一類化合物,芳香烴主要對人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用,苯的毒性最強。也有些物質(zhì)有益于人體的健康,主要來源于植物源的揮發(fā)物釋放,釋放出來的物質(zhì)按照化學(xué)結(jié)構(gòu)類型主要分為萜類、烷烴、烯烴、醇類、酯類和羧基類物質(zhì)等[31],其中的萜烯類物質(zhì)由呼吸道進(jìn)入肺部,具有促進(jìn)血液循環(huán)、加快新陳代謝、刺激神經(jīng)、消除疲勞、增強體力等功效[32],植物有機揮發(fā)物中的萜烯類具有的保健功能,能夠?qū)θ梭w的心理和生理產(chǎn)生影響,環(huán)境中的酯類、醛類、酮類物質(zhì)可以讓人產(chǎn)生心曠神怡的感覺,如辛醛、壬醛、癸醛、十一醛、十三醛、苯甲醛、苯乙醛、乙酸乙酯等,壬醛稀釋時具有橙子及玫瑰香調(diào),辛醛帶有茉莉氣息,癸醛稀釋時有類似甜橙油和玫瑰的強烈香氣[33-34]。所以根據(jù)以上研究,市民在廣場的游憩鍛煉等活動應(yīng)該避開污染有毒揮發(fā)物聚集時段,選在對人體健康有益揮發(fā)物成分釋放的時間段出行。避開上下班高峰時段,鍛煉選在7:00前、11:00-13:00、21:00-1:00,其余時間段有毒有機揮發(fā)物相對含量相應(yīng)較高。

4.3 廣場綠植對改善大氣環(huán)境的作用

植物所釋放到大氣環(huán)境中的VOC不僅可以改變環(huán)境的空氣組分,而且還能改善空氣質(zhì)量。以城市大氣環(huán)境中芳香烴、烷烴、鹵代烴等對人體有害的物質(zhì)在總揮發(fā)物中所占比例為對照,天津市芳香烴、烷烴、鹵代烴這3類物質(zhì)所占比例為83%[23],北京市大氣環(huán)境中烷烴、芳香烴、烯烴的相對含量為99.8%[22],沈陽市烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴相對含量占到80.1%[26],杭州市隧道中僅烷烴和芳香烴的相對含量就已經(jīng)超過70%[35],在交通繁忙的街道,烷烴和芳烴的相對含量超過總揮發(fā)物的80%[36],在本研究中,烷烴、芳烴、其他類物質(zhì)的相對含量僅僅占總揮發(fā)物的51%,說明植物揮發(fā)性有機物釋放到空氣中,明顯影響環(huán)境的空氣組分。多種植物所釋放的VOCs相互作用,可能能起到很好的改善環(huán)境的效果,從而形成健康穩(wěn)定的具有保健功能的城市綠地,擴大城市綠地面積和加強城市森林建設(shè)成為緩解城市大氣污染的途徑之一。

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