论文标题：Street Canyon Vegetation—Impact on the Dispersion of Air Pollutant Emissions from Road Traffic

论文链接：https://doi.org/10.3390/su162310700

期刊名：Sustainability

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/sustainability

文章导读

城市街道峡谷由于其特殊的空气流动模式，污染物容易积聚，导致空气质量下降。植被作为自然屏障，可以捕获污染物并改善空气质量，但同时也可能阻碍空气流通，影响污染物的扩散。因此，研究植被对街道峡谷内污染物扩散的影响具有重要意义。来自波兰克拉科夫AGH科技大学的Robert Oleniacz教授及其合作者，以两个街道峡谷 (两侧街道峡谷和单侧街道峡谷) 为例，研究了植被对道路交通产生的空气污染扩散的影响。结果表明，植被的存在对交通尾气和非尾气排放的空气扩散有显著影响。在两侧都有密集高层建筑的街道峡谷中，植被的影响比在只有一侧发展的街道峡谷中更为明显。大气扩散模型必须考虑到植被的存在，以准确评估道路交通排放对城市地区空气质量的影响，特别是在街道峡谷。本研究的结果可能对旨在改善空气质量和公共健康的城市环境管理的城市规划和决策具有重要意义。

研究区域——克拉科夫市 (波兰) 的空气质量监测站和气象站的位置，并计算区域标记。

研究过程与结果

作者为研究城市街道峡谷中植被对道路交通排放污染物扩散的影响，选取了克拉科夫的克拉辛斯基大道 (双侧密集高层建筑的街道峡谷) 和Dietla街 (单侧密集高层建筑的街道峡谷) 作为研究对象。使用HBEFA方法估算道路交通事故排放，包括燃料燃烧、轮胎磨损、刹车、道路表面磨损和二次扬尘等。采用MISKAM模型模拟污染物扩散，该模型适用于街道峡谷和城市区域的污染物扩散模拟。模型设置包括计算网格的创建、输入数据的准备 (如道路、建筑、植被等参数)。对每个街道峡谷进行两种情况的模拟：无植被和有植被。模拟结果与空气质量管理站 (AQMS) 的实测数据进行对比验证。

研究结果显示在克拉辛斯基大道街道峡谷中，植被的存在导致模型模拟的PM10和NOx年平均浓度分别比无植被情况高10%和45%。这表明植被在双侧高层建筑的街道峡谷中显著增加了污染物浓度，尤其是在建筑物附近的行人通道区域。这种现象可能是由于植被限制了峡谷的通风，导致污染物在建筑物墙壁附近积累。而在Dietla街街道峡谷中，植被对污染物扩散的影响较小，模型模拟的PM10和NOx年平均浓度分别比无植被情况低2%和4%。这表明在单侧高层建筑的街道峡谷中，植被对污染物浓度的影响不显著，且区域内通风良好。

研究发现，植被的存在对污染物的扩散有显著影响。在双侧密集高层建筑的克拉辛斯基大道街道峡谷中，植被使模型模拟的PM10和NOx年平均浓度分别比无植被情况高10%和45%，这与实测数据的一致性更好，但植被导致污染物在建筑物附近的积累，从而使行人暴露在更高的污染水平之下。而在单侧密集高层建筑的Dietla街街道峡谷中，植被对污染物扩散的影响较小，模拟结果显示有植被情况下PM10和NOx年平均浓度分别比无植被情况低2%和4%。这表明在设计城市绿化策略时，需要综合考虑街道峡谷的几何形态、植被类型和位置等因素，以优化空气质量。

该研究为城市规划和环境管理提供了重要参考，特别是在设计城市绿化策略时，需要考虑植被对空气流动和污染物扩散的影响。研究结果表明，植被在某些情况下可能会加剧街道峡谷内的空气污染问题，因此在规划城市绿化时需要谨慎考虑植被的种植位置和类型，以避免对空气质量产生负面影响。

街道峡谷的详细位置和用于模拟交通相关污染物扩散的计算区域。

研究总结

本文通过在波兰克拉科夫的两个街道峡谷的案例研究，探讨了城市街道峡谷中植被对道路交通事故排放污染物扩散的影响。研究使用MISKAM三维污染扩散模型模拟了有无植被情况下的污染物扩散，并与空气质量监测站的数据进行了对比验证。结果表明，植被在双侧高层建筑的街道峡谷中显著增加了PM10和NOx的浓度，而在单侧高层建筑的街道峡谷中影响较小。这表明植被可能阻碍通风，导致污染物在建筑物附近的积累，增加行人暴露的风险。研究建议在城市规划中重新考虑街道峡谷中植被的位置，特别是在高层建筑密集、交通繁忙的区域，应避免在中央绿化带种植植被，以减少污染物积累。此外，研究还强调了在设计城市绿化策略时，需要综合考虑植被的高度、密度和孔隙率，以优化空气质量。这些发现对于城市规划者制定改善空气质量的策略具有重要意义，有助于创建更健康、更宜居的城市环境。

Sustainability 期刊介绍

主编：Marc A. Rosen, University of Ontario Institute of Technology, Canada

期刊涉及人类的环境、文化、经济和社会可持续性，为有关可持续性和可持续发展的研究提供了一个高级论坛。目前期刊已被SCIE、SSCI (Web of Science) 和Scopus等数据库收录。