文章信息
- 杨颖, 王成, 郄光发, 李伟.
- Yang Ying, Wang Cheng, Qie Guangfa, Li Wei.
- 城市植源性污染及其对人的影响
- Plant-Caused Pollution and Its Influence on Human in Urban Area
- 林业科学, 2008, 44(4): 151-155.
- Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(4): 151-155.
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文章历史
- 收稿日期:2007-03-12
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作者相关文章
2. 国家林业局城市林业研究中心 北京 100091;
3. 北京林业大学资源与环境学院 北京 100083
2. Research Centre of Urban Forestry, State Forestry Administration Beijing 100091;
3. College of Resources and Environment, Beijing Forestry University Beijing 100083
随着城市化的发展和人们生活水平的提高,绿化作为改善人居环境的主要手段越来越受到重视。城市绿化建设在不断追求绿化面积、树种及景观多样性的增加,也会由绿化植物选择不当、配置模式不科学、管理方式不合理等引起植源性污染。植源性污染是指绿色植物本身产生的物质含量达到某种程度时,会对人体和环境产生的不利影响。比较常见的植源性污染物包括花粉、飞毛飞絮、气味等,会给人们的日常生活带来不便,甚至对人体健康产生不利的影响(王成,2003)。据美国国立卫生研究院变态反应研究所报告,美国现有花粉症患者1 470万人以上,其花粉症高发区域发病率达10%。我国花粉症发病率为0.5%~1%,高发区域达5%(杨颖等,2007)。国内外已有许多专门的机构, 通过空气中花粉种类及含量的调查, 确定能引起人体过敏的花粉的传粉时间、传播途径和分布范围, 然后进行早期预报, 从而防止花粉症的流行,配合免疫治疗方法和特异性脱敏治疗方法,对花粉过敏进行防治,效果明显。因此,在城镇绿化建设过程中,除了要了解植物的生长、观赏价值等特性以外,还要研究它与人体健康的关系,才能创造优美温馨、整洁干净的绿色环境,真正体现人与自然相互融合的城镇绿化建设主旨(王成等,2002;彭镇华,2002)。
2005年4月—2006年8月,选取不同气候带的典型城市,采取问卷调查的形式对北京、合肥、成都、广州4城市的植源性污染现状进行了研究。重点研究植物花粉、飞毛飞絮、气味3种常见植源性污染源,以期了解我国典型气候区城市植源性污染的现状、差异,为防治城市植源性污染提供依据。
1 调查城市概况北京是我国典型的北方城市,位于华北大平原的西北端,属暖温带半湿润大陆性季风气候,地带性森林植被为暖温带落叶阔叶林,主要绿化树种包括国槐(Sophora japonica)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、杨树(Populus spp.)、白蜡(Fraxinus chinensis)、圆柏(Sabina chinensis)等;合肥位于中国中部,属北亚热带气候,是亚热带与暖温带的过渡带,地带性植被为落叶与常绿阔叶混交林,城市主要绿化树种有女贞(Ligustrum lucidum)、雪松(Cedrus deodara)、广玉兰(Magnolia grandiflora)、毛泡桐(Paulownia tomentosa)、杨树等;成都地处我国东西部过渡带,属中亚热带湿润季风气候,地带性植被为亚热带常绿阔叶林,小叶榕(Ficus micracarpa)、女贞、黄葛树(Ficus lacor)、银杏(Ginkgo biloba)、天竺桂(Cinnamomum japonicum)等树种为成都主要绿化树种;广州为典型南方城市,地处珠江三角洲,属南亚热带典型的季风海洋气候,地带性植被为南亚热带季风常绿阔叶林,主要绿化树种有芒果树(Mangifera indica)、黄葛树、小叶榕、高山榕(Ficus altissima)、麻楝(Chukrasia tabularis)及木棉(Gossampinus malabaricum)等。这4个城市代表了我国地域从北到南、气候带从温带到热带的变化规律,调查结果基本可以反映我国的城市植源性污染现状。
2 调查方法问卷发放区域分4种类型:公共场所(公园和街头广场)、道路、专属单位(机关、学校、医院等)及居住区。依据这4个城市内城区面积的比例、类型区的数量与密度,合理地分配问卷数量,保证在4个城市中,这4种类型区的问卷比例是一致的。本次问卷成功调查11 559人,其中北京2 727人,成都2 022人,广州2 977人,合肥3 833人。
每个接受调查者都会被详细问及自己及家人是否对植物过敏、性别、年龄等基本情况,接受调查人群能代表该地区植源性污染的现状。将调查人群划分为5个年龄组,分别是10岁以下、10~20、20~50、50~70岁和70岁以上。详细记录过敏人群的过敏症状、过敏季节及致敏性植物,并征集市民对植源性污染的防治建议。
统计调查结果,得出在不同地区调查的总人数、产生过敏反应的总人数、对不同种类植源性污染物产生过敏反应的人数、不同季节产生过敏反应的人数、过敏人群的性别分布以及年龄分布等。
3 结果与分析 3.1 不同城市植源性污染的差异由于所调查城市的地理环境及气候状况各异,加之绿化植物种类等因素的影响,植源性污染呈现出明显的地区性差异(表 1)。
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在不同地区,绿化植物不同,植源性污染物的种类和数量也不同,这4个城市的主要绿化树种中白蜡、油松(Pinus tabulaeformis)、悬铃木(Platanus)、火炬树(Rhus typhina)、圆柏、杨树、柳树(Salix)、银杏、广玉兰、毛泡桐和麻楝属于容易产生植源性污染树种,北京以松柏类、杨柳类及白蜡为主,散粉季节这些树木产生大量致敏花粉,北京市的花粉过敏人数要显著高于其他3个城市。
花粉、飞毛、飞絮及气味等植源性污染物的飘散除了受本身的生物学和生态学特性影响以外,与气温、风速、降雨量、湿度等气象条件有着密切关系(张姝丽等,2003)。在花粉季节,气温越高,光照越强,越有利于植物花粉的成熟和形成。干燥、温暖和阳光充足的天气可引起高浓度的花粉。阴雨天空气潮湿,微小的花粉粒容易发生沉降,或被雨水冲刷,空气中的花粉数量随之减少。风有利于花粉的传播和消散,微风状态下,花粉可随风的作用飘散到空中,使花粉浓度增加,但当风速很大时,风对花粉起消散的作用,此时花粉浓度将降低。干燥、高温、光照充足、湿度小以及一定的风速也有利于飞毛飞絮及气味的飘散。在北方地区,上述天气条件比较常见,而且持续时间长,与植物植源性污染物出现的季节又比较一致。这也是北京过敏率相对较高的一个原因。其他3个城市中合肥和广州居中,成都由于盆地,气候相对稳定,所以过敏率最低。
3.2 植源性污染的种类差异在3种主要植源性污染物中,引起过敏人数排序为花粉>飞毛飞絮>气味(图 1)。
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图 1 4个城市植源性污染的种类分析 Figure 1 Analysis of kinds on plant-caused pollution in four cities |
植物本身的生物学特性及其与气候因子的耦合造成不同污染物产生数量差异。植物开花散粉的季节大多是春季,而这时一般比较干燥、多风,有利于植物传粉繁殖,也加剧了花粉污染(雷启义,1999);飞毛飞絮的产生比花粉要晚一些,气候也相对湿润,因此产生污染的程度次于花粉;对气味这种看不见、摸不着的物质在短时间内没有明显的身体反应,在数量上也就明显低于前2种污染(范定臣等,1999)。
3.3 植源性污染的季节差异花粉污染有明显的季节性,随花而来,花落而去。花粉症的发病季节大体可分为3种类型。春季(3—6月)以树木花粉为主(戴丽萍等,2000),夏季(6—8月)以牧草类及禾本科作物的花粉为主,秋季以杂草类的花粉居多。调查结果表明这4个城市的花粉污染大多来源于树木花粉,主要集中在春季3—6月这段时间。在调查的发生花粉过敏反应的237人中,北京春季花粉过敏人数为103人,占整个北京花粉过敏人数的85.29%;合肥春季花粉过敏人数为23人,占合肥花粉过敏人数的70.00%;成都春季花粉过敏人数为8人,占成都花粉过敏人数的62.50%;广州春季花粉过敏人数为46人,占广州花粉过敏人数的66.67%(图 2)。
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图 2 4个城市花粉污染的季节分析 Figure 2 Analysis of season on pollen pollution in four cities |
产生飞毛的树种主要以悬铃木为主,产生飞絮的树种主要以杨柳科的雌性个体为主。因此,对飞毛飞絮产生过敏反应主要集中在悬铃木飞毛及杨柳飞絮的4—6月。调查中发生飞毛飞絮过敏反应的人数为46人,在这段时间发生过敏反应的为34人。其中,北京春季飞毛飞絮过敏人数为25人,占其总人数的83.33%;合肥春季飞毛飞絮过敏人数为5人,占其总人数的75.00%;成都春季飞毛飞絮过敏人数为1人,占其总人数的50.00%;广州春季飞毛飞絮过敏人数为3人,也占其总人数的50.00%(图 3)。
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图 3 4个城市飞毛飞絮污染的季节分析 Figure 3 Analysis of season on flying hair and catkin pollution in four cities |
不同的植物能够分泌或散发出不同的气味,人们普遍认为植物能够使空气清新,带来芬芳的花香,只有极少数人会对植物散发出的气味产生过敏反应,主要集中在夏季6—8月这段时间。调查中产生气味过敏的人数为15人,夏季过敏人数为9人。夏季气味过敏人数占城市总体气味过敏人数的比率分别为:北京60.00%,合肥50.00%,成都100.00%,广州60.00%(图 4)。
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图 4 4个城市气味污染的季节分析 Figure 4 Analysis of season on smell pollution in four cities |
本次调查人群的男女性别比例近似为1:1,分布均匀。从调查结果来看,4个城市过敏者分布整体情况为女性>男性(表 2)。一般来说,对植源性污染物产生过敏反应不受性别的限制,男女均可发病,但发病率存在一定的差异,其原因还需在今后的医学研究中进一步探究。
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人对植源性污染物产生过敏反应不受年龄的限制,老幼均可发病。一般来说对植源性污染物产生过敏反应并非终身性疾病,大多数过敏者在青春期以后症状会逐渐减轻乃至消失,不会留下后遗症。对4个城市的调查中发现许多人在日常生活中与植物有一定的接触后才产生过敏反应。本次调查结果表明,过敏者主要集中在20~50岁年龄段(表 3)。由于10岁以下和70岁以上的人群受年龄限制,户外活动少,接触绿色植物的机会也少,所以对植物过敏的也少。20~50岁人群是活跃在社会中的中坚力量,处于户外时间长,与绿色植物接触的机会也多,所以过敏者人数也多。
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对植源性污染物过敏的症状有不同表现(表 4)。由花粉引起的过敏症状主要有过敏性皮炎、过敏性鼻炎、流泪、咳嗽、哮喘,严重的还引发气管炎、发烧甚至呼吸困难等;飞毛飞絮引起的症状主要有过敏性鼻炎、过敏性皮炎、气管炎等;气味引发的症状主要有过敏性鼻炎、头痛、头昏等。
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1) 植源性污染的发生存在地区性差异,北京、成都、合肥及广州的植源性污染率分别为5.72%、0.59%、2.12%和2.11%。
2) 3种主要植源性污染物中,引起过敏人数从多到少的顺序是:花粉>飞毛飞絮>气味。4个城市的花粉污染均以树木花粉为主。花粉过敏和飞毛飞絮过敏主要集中在春季3—6月这段时间;气味过敏主要集中在夏季。
3) 4个城市所调查的过敏者整体情况为女性>男性,主要集中在20~50岁年龄段。花粉过敏和飞毛飞絮过敏的症状主要有过敏性皮炎、过敏性鼻炎等;气味过敏的症状主要有过敏性鼻炎、头痛、头昏等。
植源性污染对人体健康影响的研究还比较少,主要集中在花粉过敏方面,对植物气味的认识只是停留在香臭这些最基本的水平上,随着人们对健康状况的日益关注,以及居民日常生活与绿色植物接触(包括居民区绿化、森林公园以及室内观赏植物等等)的日益频繁,研究植源性污染与人体健康的关系,对于正确指导绿化建设、居室观赏植物选购等都具有很重要的指导意义,需要更深入细致的研究。
戴丽萍, 陆晨. 2000. 春季花粉及其观测技术. 气象, 26(12): 49-52. |
范定臣, 韩新华. 1999. 绿化树种悬铃木的优势、不足及改进措施. 河南林业科技, (3): 43-44. |
雷启义. 1999. 空气中的花粉污染研究. 贵州师范大学学报:自然科学版, 17(2): 106-110. |
彭镇华. 2002. 论中国森林生态网络体系城镇点的建设. 世界林业研究, 15(1): 54-61. |
王成, 周金星. 2002. 城镇绿地生态功能表现的尺度差异. 东北林业大学学报, 30(3): 107-110. DOI:10.3969/j.issn.1000-5382.2002.03.030 |
王成. 2003. 城市森林建设中的植源性污染. 生态学杂志, 22(3): 32-37. DOI:10.3321/j.issn:1000-4890.2003.03.007 |
杨颖, 王成, 李伟. 2007. 空气花粉污染研究的现状与趋势. 中国城市林业, 5(2): 52-53. DOI:10.3969/j.issn.1672-4925.2007.02.020 |
张姝丽, 张德山, 何海娟. 2003. 北京城区花粉数量天气条件分析. 气象科技, 31(6): 406-408. DOI:10.3969/j.issn.1671-6345.2003.06.020 |