4树种叶片表面颗粒物洗脱特征与其微观形态的关系

摘要

【目的】深入了解不同树种叶片的颗粒物（Particulate Matter,PM）滞纳能力在降水事件中的恢复特征。【方法】对颗粒物滞纳量达到饱和状态的核桃、刺槐、加拿大杨和银杏4个树种的叶片进行模拟降雨处理,降雨量设置为0,0.66,1.32,1.98和2.64mm,测定并计算单位面积叶片粒径2.0-8.0μm的颗粒物（PM2.0-8.0）和粒径小于2.0μm的颗粒物（PM2.0）的洗脱率,并观察叶片的微观结构,分析其对颗粒物洗脱作用的影响。【结果】单位面积叶片颗粒物饱和滞纳量最大的是核桃,其对PM2.0-8.0、PM2.0的饱和滞纳量分别为（37.05±2.54）和（5.30±0.74）μg/cm^2,其次为刺槐（对PM2.0-8.0和PM2.0的饱和滞纳量分别为（8.17±1.15）和（2.47±0.14）μg/cm^2）;加拿大杨和银杏叶片的饱和滞纳量较低。洗脱率测算结果显示,银杏叶片表面2个粒径范围的颗粒物均最易洗脱,在降雨量为2.64mm时,PM2.0-8.0、PM2.0的洗脱率分别为99.36%和99.44%;刺槐叶片表面PM2.0-8.0比PM2.0更易洗脱,在降雨量为2.64mm时,PM2.0-8.0、PM2.0的洗脱率分别为78.79%和52.02%;核桃叶片表面PM2.0比PM2.0-8.0更易洗脱,在降雨量为2.64mm时,PM2.0-8.0、PM2.0的洗脱率分别为83.13%和95.84%;加拿大杨叶片表面2个粒径范围颗粒物的洗脱率相近,在降雨量为2.64mm时,PM2.0-8.0、PM2.0的洗脱率分别为87.36%和80.29%。扫描电镜图显示：核桃叶片表面呈现不规则平滑褶皱,气孔较小,数量较多,蜡质呈无定形态;刺槐叶片表皮毛分布丰富,表皮细胞呈顶部平缓的凸起状,且表面分布形态规律的蜡质晶体,气孔十分稀疏;加拿大杨叶片表皮细胞无明显凸起,蜡质层平滑,气孔较大,数量与核桃相比较少;银杏叶表皮细胞具有明显的穹状凸起,整个叶片覆盖厚且形态规律的蜡质晶体,气孔大而稀疏。【结论】具有规则形态结构的蜡质层（加拿大杨、银杏）和穹状凸起表皮细胞及不具有表皮毛（银杏）的叶片颗粒物饱和滞纳量较低,而洗脱率较高;反之,叶片（核桃,刺槐）的颗粒物饱和滞纳量较高,洗脱率较低。