楊 娜，包 海，2，劉智遠(yuǎn)，高星星，丁艷旭

（1.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022）

近年來，在我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加快及城市人口急劇增加的共同作用下，環(huán)境空氣污染所引發(fā)的城市環(huán)境問題愈發(fā)突出［1］。2020 年中國環(huán)境公報(bào)顯示，我國337 個(gè)地級(jí)及以上城市的環(huán)境空氣質(zhì)量有所改善，但仍有43.3% 的城市環(huán)境空氣質(zhì)量未達(dá)標(biāo)，且以顆粒物為首要污染物的超標(biāo)天數(shù)占總超標(biāo)天數(shù)的62.7%［2］，環(huán)境空氣中的顆粒物為造成城市環(huán)境空氣污染的首要因素。環(huán)境空氣中的顆粒物通過重力、降水、吸附等作用附著于植物葉片表面，經(jīng)過一段時(shí)間的滯留、累積形成葉面塵，可表征一定時(shí)間、一定區(qū)域的環(huán)境空氣中顆粒物污染特征［3］。葉面滯塵成分復(fù)雜，是多種污染物的運(yùn)載體和反應(yīng)床，其負(fù)載的重金屬已成為衡量環(huán)境空氣重金屬污染的主要指標(biāo)之一［4］。環(huán)境空氣中重金屬會(huì)影響人體正常代謝過程和生理功能，如Hg 進(jìn)入人體后會(huì)直接沉積肝臟，對(duì)大腦視力神經(jīng)破壞極大；Cd 會(huì)導(dǎo)致高血壓，引起心腦血管疾病，破壞骨鈣，引起腎功能失調(diào)；重金屬Pb，直接傷害人的腦細(xì)胞，特別是胎兒的神經(jīng)板，可造成先天智力低下等疾病［5］。研究表明［6-8］，葉面塵中的重金屬濃度與環(huán)境空氣顆粒物中的重金屬濃度顯著相關(guān)。因此，以城市綠化樹種為研究對(duì)象，研究其葉面滯塵量及葉面塵中重金屬含量，以表征各區(qū)域環(huán)境空氣中重金屬污染特征的研究較多。

國內(nèi)外研究學(xué)者在植物葉面滯塵重金屬的含量水平、來源解析、生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和對(duì)大氣污染的指示等方面開展了大量研究工作，并積累了一定的數(shù)據(jù)資料。前期研究結(jié)果表明，不同樹種對(duì)同一環(huán)境空氣污染的反應(yīng)不同，而同一樹種于不同環(huán)境中污染程度也不同［9-11］。各重金屬元素的主要來源不同，如Fe、Mn、Pb 主要來源于工業(yè)排放，Cu、Cr 和Cd 主要來源于交通排放［12-20］，可依據(jù)采樣點(diǎn)測得的重金屬含量判斷該樣點(diǎn)的主要污染來源。有部分學(xué)者根據(jù)葉面滯塵重金屬含量進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)［3，10，21］。國內(nèi)外研究結(jié)果表明，環(huán)境空氣中重金屬污染較嚴(yán)重的地區(qū)，植物葉面滯塵重金屬含量也相對(duì)較高，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示二者具有顯著相關(guān)性［6-8，11］。國內(nèi)關(guān)于葉面滯塵重金屬的研究多集中于北京、南京、淮南等地區(qū)［3，7-9］，因不同地區(qū)的氣候差異明顯，且植物種類配置及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等不同，植物葉面滯留環(huán)境空氣中重金屬含量雖有共同點(diǎn)，但還存在區(qū)域性差異。所以有必要研究干旱半干旱區(qū)域植物葉面滯塵量及其葉面滯塵重金屬含量分布特點(diǎn)。呼和浩特市屬于典型的干旱半干旱區(qū)域，是北疆重要生態(tài)保護(hù)屏障，其相關(guān)研究較少。

近年來，隨著呼和浩特市的發(fā)展及人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)、健康認(rèn)識(shí)的提高，城市環(huán)境空氣質(zhì)量，特別是可吸入顆粒物及重金屬污染備受關(guān)注。呼和浩特市區(qū)域內(nèi)的呼和浩特市熱電廠、大唐托克托發(fā)電廠、北方金橋熱電廠等污染源及金橋開發(fā)區(qū)、金川開發(fā)區(qū)的大中型工廠企業(yè)污染源，市內(nèi)機(jī)動(dòng)車尾氣污染源等因素造成呼和浩特市空氣污染類型為煤煙-交通型污染。因此，迫切需要尋找一種簡單的監(jiān)測方法，監(jiān)控城市環(huán)境空氣污染狀況。本文選擇呼和浩特市不同功能區(qū)主要綠化樹種國槐（Sophora japonica）、榆樹（Ulmus pumila）和新疆楊（Populusalbavar pyramidali）為研究對(duì)象［22］，采集其葉片，使用ICP-MS 測定其葉面滯塵重金屬含量，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，揭示葉面滯塵量及葉面滯塵重金屬含量分布特征及二者相關(guān)性，為建立監(jiān)測呼和浩特市環(huán)境空氣重金屬污染的生物監(jiān)測法提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)概況

呼和浩特市位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，地理坐標(biāo)為110°46'～112°10'E，40°51'～41°8'N，全市總面積為1.72×104km2。屬于典型的溫帶大陸性氣候，四季氣候變化明顯，年降水量較少，光照強(qiáng)，常伴有風(fēng)沙天氣。呼和浩特市于2016 年獲“國家園林城市”榮譽(yù)稱號(hào)，2019 年的研究調(diào)查顯示，全市林地面積69.69×104hm2，占總土地面積40.55%，森林面積36.94×104hm2，占林地面積53.01%，喬木林面積占森林面積43.82%［23］。分析國槐、榆樹和新疆楊秋季葉面滯塵量及葉面滯塵重金屬含量。

2 研究方法

2.1 采樣點(diǎn)布設(shè)及樣品采集

根據(jù)人類活動(dòng)、城市規(guī)劃布局和交通流量，將呼和浩特市劃分為文教區(qū)、行政區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)和居民區(qū)5 個(gè)類別，選擇具有代表性的采樣點(diǎn)位13 個(gè)（圖1）。其中，S1～S3 為工業(yè)區(qū)，S4、S6 為文教區(qū)，S5、S7 和S8 為居民區(qū)，S9、S12 和S13 為行政區(qū)，S10 和S11 為商業(yè)區(qū)。于2021 年9 月13、14 日（雨后7 天，無風(fēng)晴朗的天氣）分別采集3 種具有一定滯塵能力的國槐、榆樹、新疆楊葉片，每個(gè)樹種采集3 株個(gè)體的葉片作為重復(fù)，采樣高度距離地面約3 m，使用剪枝器剪取分布于樹冠下部最外層、四周各個(gè)方向的健康成熟葉片［24］，將采集好的葉片裝入密封袋帶回實(shí)驗(yàn)室，4 ℃冷藏保存，共采集106 個(gè)樣品。

圖1 采樣點(diǎn)分布示意圖Fig.1 Distribution diagram of sampling points

2.2 樣品處理和分析

2.2.1 葉面積測量及葉面滯塵量測定 每份樣品中稱取約15 g 健康完整葉片三份，分別與已知面積的紙片共同拍攝獲得圖像，用Photoshop 軟件獲得已知紙片的目標(biāo)像素及葉片像素，由公式（1）計(jì)算葉面積［8］：

式中：S為葉面積（m2），L為葉片像素，T為目標(biāo)像素，P為紙片面積（m2）。

為避免葉片中有機(jī)成分對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，用無水乙醇提取葉面滯塵顆粒物。將已測量葉面積的葉片放入1 000 mL 燒杯中，加入適量無水乙醇沒過葉片，將其在超聲波震蕩儀中震蕩5 min，使葉面滯塵充分洗滌懸浮于無水乙醇中。洗滌液使用已烘干至恒重的玻璃纖維濾膜（0.45 μm）濾過，獲得滯塵濾膜，再次烘干恒重稱量質(zhì)量，濾膜均使用萬分之一天秤稱重，由公式（2）計(jì)算葉面滯塵量［8，16］：

式中：G為葉面滯塵量（g/m2），W1為滯塵濾膜質(zhì)量（g），W0為空白濾膜質(zhì)量（g），S為葉面積（m2）。

2.2.2 樣品預(yù)處理及重金屬含量測定 取滯塵濾膜樣品剪碎置于消解內(nèi)罐中，按照中華人民共和國國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)（HJ657-2013）［25］規(guī)定的HNO3-HCl 消解體系消解滯塵濾膜樣品，將消解后的溶液轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中，用2% HNO3定容，定容溶液經(jīng)微孔濾膜（0.45 μm）過濾至10 mL 聚乙烯管中待測。本研究選擇環(huán)境毒性效應(yīng)較強(qiáng)的Cd、Pb、As、Cr、Cu、Ni 和Mn 7 種重金屬，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICPMS，美國Thermo Fisher 公司）測定，使用國家有色金屬及電子材料分析測試中心銷售的金屬標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1 000 μg/L）配制標(biāo)準(zhǔn)溶液及標(biāo)準(zhǔn)曲線，為提高測定結(jié)果的可靠性，每個(gè)樣品重復(fù)測定3 次，結(jié)果中顯示值均為平均值。為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，樣品從采集到處理的整個(gè)過程中均未接觸金屬工具，分析過程中所用的HNO3、HCl 試劑均為優(yōu)級(jí)純，所用水為電導(dǎo)率18.2 MΩ 的超純水。葉面滯塵重金屬含量，由公式（3）計(jì)算：

式中：M為葉面滯塵重金屬含量（μg/m2），cW為滯塵濾膜中重金屬濃度（μg/L），c0為空白濾膜中重金屬濃度（μg/L），V為樣品定容體積（L），S為葉面積（m2）。

2.3 數(shù)據(jù)處理

使用公式（1）、公式（2）和公式（3）分別計(jì)算葉面積、葉面滯塵量和葉面滯塵重金屬含量，結(jié)果如圖2 和表1 所示。用Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù)，運(yùn)用SPSS 25 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各采樣點(diǎn)3 種綠化樹種滯塵量及葉面塵中重金屬含量進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪圖采用Origin 2019b 完成。

3 結(jié)果分析

3.1 主要綠化樹種葉面滯塵量

為探析不同功能區(qū)葉面滯塵量變化規(guī)律，研究對(duì)不同功能區(qū)對(duì)應(yīng)不同綠化樹種葉面滯塵量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖2 所示。由圖2 可知，呼和浩特市不同綠化樹種其不同功能區(qū)的葉面滯塵量有所不同，具體分析如下。（1）同一種綠化樹種不同功能區(qū)其葉面滯塵量不同，國槐的平均葉面滯塵量為工業(yè)區(qū)＞居民區(qū)＞文教區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞行政區(qū)，工業(yè)區(qū)的平均葉面滯塵量最高；榆樹的葉面滯塵量為工業(yè)區(qū)＞文教區(qū)＞行政區(qū)＞居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)，工業(yè)區(qū)的平均葉面滯塵量最高；新疆楊的平均葉面滯塵量為文教區(qū)＞工業(yè)區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞行政區(qū)＞居民區(qū)，文教區(qū)的平均葉面滯塵量最高。（2）不同功能區(qū)3 種綠化樹種的平均葉面滯塵量順序?yàn)閲保居軜洌拘陆畻?，除新疆楊以外，工業(yè)區(qū)滯塵量顯著高于其他功能區(qū)，究其原因可能該功能區(qū)的采樣點(diǎn)周圍存在大型火力發(fā)電廠、煉油廠及沙場等工廠企業(yè)，燃煤所排放出來的煙塵及沙場產(chǎn)生的粉塵均造成該功能區(qū)葉面滯塵量較大，加之工業(yè)園區(qū)內(nèi)運(yùn)行大量的運(yùn)煤卡車及油罐車等所產(chǎn)生的揚(yáng)塵、道路磨損、汽車尾氣會(huì)對(duì)葉面滯塵量產(chǎn)生影響。行政區(qū)和商業(yè)區(qū)的葉面滯塵主要來源于路面清掃揚(yáng)塵、干濕沉降，因此葉面滯塵量維持在相對(duì)較低水平。另外，不同類型植物對(duì)環(huán)境空氣中粉塵的滯塵能力不同，相同環(huán)境下，滯塵能力的差異來源于葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，如葉表褶皺、葉面溝槽、氣孔形狀和數(shù)量等［26］。本研究中選擇的國槐的葉表面有一層蠟質(zhì)，對(duì)環(huán)境空氣中的粉塵等污染物有良好的滯塵作用［27］，榆樹的葉表面也有分布均勻的褶皺，對(duì)粉塵有較好的阻留作用，而新疆楊葉面光滑，其葉面滯留的粉塵易被風(fēng)雨沖刷，因此葉面滯塵量較低。

圖2 秋季呼和浩特市不同功能區(qū)3 種主要綠化樹種葉面滯塵含量Fig.2 Concentrations of leaf surface dust at 3 species main landscape trees in different functional areas of Hohhot at autumn

上述研究結(jié)果表明，呼和浩特市主要綠化樹種國槐、榆樹和新疆楊葉面具有一定滯塵能力，具備生物監(jiān)測功能。

3.2 主要綠化樹種葉面滯塵重金屬含量

由表1 可知，呼和浩特市主要綠化樹種葉面滯塵重金屬含量隨著不同功能區(qū)而變化，具體分析如下。（1）不同功能區(qū)3 種綠化樹種的總?cè)~面滯塵重金屬含量有所不同：即國槐為（88.08±25.71）μg/m2、榆樹為（86.03±29.54）μg/m2和新疆楊為（67.89±24.84）μg/m2；3 種綠化樹種的葉面滯塵重金屬含量順序?yàn)閲保居軜洌拘陆畻?；不同功能區(qū)葉面滯塵重金屬含量順序?yàn)楣I(yè)區(qū)＞文教區(qū)＞行政區(qū)＞居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)。（2）同種綠化樹種不同功能區(qū)其葉面滯塵重金屬含量也有所不同：國槐的不同功能區(qū)葉面滯塵重金屬含量順序?yàn)楣I(yè)區(qū)＞居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)＞行政區(qū)＞文教區(qū)；榆樹的順序?yàn)楣I(yè)區(qū)＞文教區(qū)＞行政區(qū)＞居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)；新疆楊的順序?yàn)槲慕虆^(qū)＞工業(yè)區(qū)＞行政區(qū)＞居民區(qū)＞商業(yè)區(qū)。國槐、榆樹和新疆楊的葉面滯塵重金屬含量變化規(guī)律及原因與其葉面塵量相同，即與工業(yè)區(qū)的污染源以及不同樹種葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征相關(guān)。（3）不同功能區(qū)不同綠化樹種葉面滯塵中重金屬含量有所不同：由表1可知，呼和浩特市各功能區(qū)3 種綠化樹種葉面滯塵Cd 含量范圍為（0.06±0.07～0.45±0.11）μg/m2，國槐、榆樹和新疆楊的最大葉面滯塵Cd 含量均出現(xiàn)于文教區(qū)，國槐為（0.35±0.06）μg/m2、榆樹為（0.39±0.10）μg/m2、新疆楊為（0.45±0.11）μg/m2，綜合分析3 種綠化樹種各功能區(qū)葉面滯塵Cd 含量可知，榆樹葉面最易滯塵Cd（0.28±0.11）μg/m2，其次為國槐（0.27±0.16）μg/m2，最小為楊樹（0.23±0.12）μg/m2。Cd 為道路環(huán)境及大氣環(huán)境中污染較為嚴(yán)重的重金屬元素，Cd 主要來源于建筑、垃圾焚燒、交通活動(dòng)等，而交通活動(dòng)中的Cd 主要來源于輪胎剎車時(shí)產(chǎn)生的摩擦物［13］；葉面滯塵Pb 含量范圍為（6.54±1.36～21.71±11.02）μg/m2，國槐、榆樹和新疆楊的最大葉面滯塵Pb 含量均出現(xiàn)于工業(yè)區(qū)，國槐為（21.71±11.02）μg/m2、榆樹為（20.61±8.84）μg/m2、新疆楊為（12.25±4.12）μg/m2，綜合分析3 種綠化樹種各功能區(qū)葉面滯塵Pb含量可得知，國槐葉面最易滯塵Pb（11.91±4.15）μg/m2，其次為榆樹（11.80±5.21）μg/m2，最小為新疆楊（9.42±2.28）μg/m2。Pb 主要來源于煤炭燃燒，土壤中積累的一部分Pb 也會(huì)隨著塵土進(jìn)入到環(huán)境空氣中［14］；葉面滯塵As 含量范圍為（2.30±3.99～11.83±4.16）μg/m2，國槐、榆樹和新疆楊的最大葉面滯塵As含量均出現(xiàn)于工業(yè)區(qū)，國槐為（8.69±1.96）μg/m2、榆樹為（11.83±4.16）μg/m2、新疆楊為（8.58±2.12）μg/m2，綜合分析3 種綠化樹種各功能區(qū)葉面滯塵As 含量可得知，榆樹最易滯塵As（8.51±3.77）μg/m2，其次為國槐（5.58±3.08）μg/m2，最小為新疆楊（4.99±3.01）μg/m2。As 主要來源于冶煉爐、農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)等；葉面滯塵Cr 含量范圍為（1.93±0.55～11.80±5.52）μg/m2，國槐和榆樹的最大葉面積滯塵Cr 含量出現(xiàn)于工業(yè)區(qū)，國槐為（11.80±5.52）μg/m2、榆樹為（10.49±2.70）μg/m2，而新疆楊的出現(xiàn)于文教區(qū)為（4.38±2.05）μg/m2，綜合分析3 種綠化樹種各功能區(qū)葉面滯塵Cr 含量可得知，國槐最易滯塵C（r5.10±1.89）μg/m2，其次為榆樹（4.91±2.13）μg/m2，最小為新疆楊（3.50±1.39）μg/m2。Cr 主要來源于煤燃燒和工業(yè)污染，尤其在鍋爐房、煤電廠等殘?jiān)^高的地方［15］；葉面滯塵Cu 含量范圍為（2.86±1.08～7.07±4.84）μg/m2，國槐最大葉面滯塵Cu 含量出現(xiàn)于居民區(qū)為（7.07±4.84）μg/m2，而榆樹和新疆楊的出現(xiàn)于工業(yè)區(qū)分別為（6.51±1.61）μg/m2和（5.93±7.06）μg/m2，綜合分析3 種綠化樹種各功能區(qū)葉面滯塵Cu 含量可得知，國槐最易滯塵Cu（5.33±2.23）μg/m2，其次為榆樹（4.88±2.29）μg/m2，最小為新疆楊（4.67±3.09）μg/m2。Cu 也是來自典型的交通污染，主要來源于汽車潤滑油［16］；葉面滯塵Ni 含量范圍為（1.22±0.88～4.17±1.60）μg/m2，國槐和榆樹的最大葉面滯塵Ni 含量出現(xiàn)于工業(yè)區(qū)，國槐為（3.67±0.88）μg/m2、榆樹為（4.17±1.60）μg/m2，而新疆楊的出現(xiàn)于居民區(qū)為（3.29±2.85）μg/m2，綜合分析各功能區(qū)3 種綠化樹種葉面滯塵Ni 含量可得知，榆樹最易滯塵Ni（2.51±1.11）μg/m2，其次為國槐（2.26±0.78）μg/m2，最小為新疆楊（2.19±1.63）μg/m2。Ni 主要來源于工業(yè)排放［17］，其中以火電行業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)為最大來源［18］；葉面滯塵Mn 含量范圍為（22.84±5.44～82.98±23.07）μg/m2，國槐和榆樹的最大葉面滯塵Mn 含量出現(xiàn)于工業(yè)區(qū)，國槐為（82.98±23.07）μg/m2、榆樹為（79.79±16.38）μg/m2，而新疆楊的出現(xiàn)于文教區(qū)為（39.69±14.19）μg/m2，綜合分析各功能區(qū)3 種綠化樹種葉面滯塵Mn 含量可知，國槐最易滯塵Mn（42.96±9.14）μg/m2，其次為榆樹（40.57±10.76）μg/m2，最小為新疆楊（31.57±9.56）μg/m2。Mn 主要來源于鋼鐵工廠及建筑工地等生產(chǎn)活動(dòng)和自然環(huán)境中的累積［19］，同時(shí)隨著近些年來無鉛汽油中由《錳基抗暴劑》代替了鉛，導(dǎo)致汽車尾氣帶來錳污染［20］。

表1 秋季呼和浩特市不同功能區(qū)主要綠化樹種葉面滯塵重金屬含量Tab.1 Concentrations of leaf surface dust heavy metals at main landscape trees in different functional areas of Hohhot at autumn μg/m2

楊崢等［8］對(duì)北京市7 個(gè)街道及公園樣點(diǎn)植物葉表滯塵重金屬含量的研究結(jié)果表明，槐樹葉面滯塵Cd、Pb、Cr、Cu 和Mn 含量分別為（13.5±3.4～38.3±14.4）、（150±46～1 000±72）、（16.0±9.2～472±58）、（152±32～352±24）、（94.8±25.9～1 210±729）和（0.487±0.035～2.08±1.00）μg/m2/葉，榆樹葉面滯塵Cd、Pb、Cr、Cu 和Mn 含量分別為（64.5±2.6～182±4.9）、（164±31～369±32）、（226±45～1 210±1 100）、（139±11～693±31）、（173±44～963±357）和（0.935±0.225～3.12±0.06）μg/m2/葉。該結(jié)果與本研究結(jié)果差異較大，分析其原因可能為：（1）被采集樹種生長環(huán)境不同，北京市作為首都，城市建設(shè)帶來的建筑垃圾污染、機(jī)動(dòng)車帶來的交通污染以及工業(yè)發(fā)展等造成的人為源污染較為嚴(yán)重；（2）采集時(shí)間段及采集環(huán)境條件不同，該研究的采樣時(shí)間為10 月中旬，且采樣前18 天無降水，使葉面積累了大量的粉塵；（3）葉面滯塵提取方法不同，在提取葉面滯塵方面，本研究使用無水乙醇，消除了部分有機(jī)干擾成分。

3.3 葉面滯塵量與其葉面滯塵重金屬含量相關(guān)性分析

為揭示各功能區(qū)主要綠化樹種葉面滯塵量與其葉面滯塵重金屬含量之間的相關(guān)規(guī)律，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)國槐、榆樹和新疆楊各功能區(qū)的葉面滯塵量與葉面滯塵Pb、Cr 和Mn 存在顯著相關(guān)。因此，分別以國槐、榆樹和新疆楊的葉面滯塵量為縱坐標(biāo)，葉面滯塵重金屬含量為橫坐標(biāo)作圖，探析其相關(guān)性規(guī)律，如圖3 所示。由圖3 可知，國槐、榆樹和新疆楊的葉面滯塵量與其葉面滯塵Pb、Cr 和Mn 含量均呈正相關(guān)。

圖3 呼和浩特市3 種綠化樹種葉面滯塵量與葉面滯塵重金屬含量的相關(guān)性Fig.3 Correlation of leaf surface dust and heavy metal content of three landscape trees in Hohhot

為驗(yàn)證各擬合方程的再現(xiàn)性，將不同功能區(qū)各采樣點(diǎn)平均葉面滯塵量帶入擬合方程，分別計(jì)算國槐、榆樹和新疆楊各對(duì)應(yīng)葉面滯塵Pb、Cr 和Mn 模擬值，再計(jì)算實(shí)測值與模擬值的相對(duì)誤差，依據(jù)相對(duì)誤差評(píng)價(jià)模擬結(jié)果的再現(xiàn)性。

由于中山東路糧食局和內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)廳采樣點(diǎn)未采集到榆樹和新疆楊葉片，故采用其余11 個(gè)采樣點(diǎn)測得的國槐、榆樹和新疆楊葉面滯塵Pb、Cr 和Mn 含量進(jìn)行驗(yàn)證。由驗(yàn)證結(jié)果可知，國槐葉面滯塵Pb模擬值于裕隆工業(yè)園區(qū)和煉油廠較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為2.10%～26.18%；葉面滯塵Cr 模擬值于裕隆工業(yè)園區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)政府、七彩城和內(nèi)蒙古自治區(qū)財(cái)政廳較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為0.11%～25.46%；葉面滯塵Mn 模擬值于裕隆工業(yè)園區(qū)和錫林南路小學(xué)較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為0.75%～9.80%。榆樹葉面滯塵Pb 模擬值于裕隆工業(yè)園區(qū)、豐州路世紀(jì)莊園和呼和浩特市政府良好，相對(duì)誤差為0.27%～24.17%；葉面滯塵Cr 模擬值于裕隆工業(yè)園區(qū)、內(nèi)蒙古師范大學(xué)、呼和浩特市政府和內(nèi)蒙古自治區(qū)政府較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為3.98%～23.52%；葉面滯塵Mn 模擬值于內(nèi)蒙古師范大學(xué)和濱水新村較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為0.34%～23.39%。新疆楊葉面滯塵Pb 模擬值于煉油廠、錫林南路小學(xué)、濱水新村、七彩城和內(nèi)蒙古自治區(qū)財(cái)政廳較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為0.32%～25.28%；葉面滯塵Cr 模擬值于濱水新村、呼和浩特市政府、七彩城和內(nèi)蒙古自治區(qū)財(cái)政廳較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為1.36%～25.42%；葉面滯塵Mn 模擬值于內(nèi)蒙古自治區(qū)財(cái)政廳較差，其余點(diǎn)均良好，相對(duì)誤差為1.22%～26.24%。

綜上，本研究結(jié)果初步表明，呼和浩特市主要綠化樹種國槐、榆樹和新疆楊的葉面滯塵量與其葉面滯塵重金屬Pb、Cr 和Mn 的含量之間存在較好的相關(guān)性，可通過樹種葉面滯塵量推導(dǎo)出其葉面滯塵重金屬含量。

4 結(jié)論

（1）呼和浩特市主要綠化樹種葉面滯塵量及葉面滯塵重金屬含量各功能區(qū)的分布特征為工業(yè)區(qū)最高，行政區(qū)和商業(yè)區(qū)為最低，各功能區(qū)內(nèi)的空間差異為工業(yè)區(qū)和居民區(qū)較大。

（2）不同綠化樹種的葉面滯塵重金屬含量有所不同，國槐葉面滯塵中Pb、As、Cr、Cu 和Mn 等重金屬含量較高，榆樹葉面滯塵中Cd 和Ni 含量較高，而新疆楊葉面滯塵中各重金屬元素含量均為最低；3 種綠化樹種葉面滯塵中Pb、As、Cr、、Ni、Cu 和Mn 等6 種重金屬含量的最大值均呈現(xiàn)于工業(yè)區(qū)，最小值均呈現(xiàn)于商業(yè)區(qū)，而Cd 最高值呈現(xiàn)于文教區(qū)，最低值呈現(xiàn)于行政區(qū)。

（3）呼和浩特市主要綠化樹種國槐、榆樹和新疆楊的葉面滯塵量與其葉面滯塵重金屬Pb、Cr 和Mn 的含量之間存在較好的相關(guān)性，可通過樹種葉面滯塵量推導(dǎo)出其葉面滯塵重金屬含量。