山地城市植源性污染特征及其综合防控体系构建
邹 敏1,2,3 冯义龙1,2,3 艾丽皎1,2,3 熊艳芳1,2,3 范立红1,2,3
城市绿化能改善生态与人居环境,但若植物选择与配置不当,会存在其产生的花粉、飞絮、飞毛及某些挥发性物质形成“植源性污染”(又称植物源性污染)[1],成为城市管理的新挑战。重庆作为典型的山地滨江城市,气候湿热,植被丰富,花粉飘散期长,植源性污染问题具有显著的本地化特征。历史调查表明,重庆地区春季(2-4月)气传花粉高峰以松属、构属、柏属等木本植物为主,秋季(9-10月)则以禾本科、葎草属、蒿属等草本植物为主,且秋季花粉致敏阳性率更高[2-3]。同时,悬铃木果毛、杨絮等飞毛飞絮问题亦在春季也备受关注,其本身虽非强致敏原,但作为载体可加剧花粉暴露和空气污染[4]。为系统应对此类问题,本文结合国内外最新研究成果[1,5-6],基于重庆山地城市植源性污染的特征、影响因素,致力于构建植源性污染科学的全链条防控体系,以期为类似城市的植源性环境管理提供参考。
1/植源性污染的特征
1.1以空气为媒介,传播广、防范难:花粉、飞絮等均为通过空气飘散的生物颗粒物,尤其在重庆多风、多峡谷的地形条件下,传播范围更广,常规物理隔绝手段效果有限。
1.2引发过敏反应,危害公众健康:主要危害是引发人体过敏反应,包括诱发过敏性鼻炎、结膜炎、哮喘等,严重影响患者生活质量。研究显示,引发过敏的人口比例通常为花粉>飞毛飞絮>植物气味。
1.3季节性显著,呈双峰格局:污染发生与植物物候期高度相关。重庆表现为春季(3-5月,木本植物为主)和夏秋季(8-10月,草本植物为主)两个污染高峰,飞絮则集中爆发于4-5月。
1.4外观隐蔽,公众感知滞后:花粉颗粒微小(通常10-100微米),肉眼难以察觉,增加了风险识别的复杂性和公众防范的难度。
2/植源性污染的影响因素
植源性污染程度是多重因素耦合作用的结果,重庆山地城市背景使其影响机制更具复杂性:
2.1植物种类与致敏潜力:植物本身的致敏潜力(花粉蛋白抗原性)、传粉方式(风媒高于虫媒)、花期长度、性别(雌雄异株植物的雄株产粉)等是根本内因。重庆地区高风险树种包括悬铃木、柏科、松属、构树、杨树等。可借鉴花粉致敏树种分级方法(如潜在致敏性评分PAV),对树种进行科学评估与筛选[5-6]。
2.2栽植配置与景观结构:单一树种大面积纯林或过高密度栽植,会导致污染物在短时间内集中爆发,大幅提升局部浓度。城市主干道、公园成排种植的悬铃木、柏树即为典型例证。栽植于人群密集区(如学校、医院、居住区)、城市通风廊道上风口或地形闭塞的“街谷”,会显著增加人群暴露风险和污染物局部积聚。[1]
2.3绿地地表与下垫面性质:硬质铺装(如沥青、水泥)与软质地表(如草坪、有机覆盖物和泥土等)对污染物的吸附和滞留能力差异巨大。硬质铺装在夜间释放白天积蓄的热量,加剧近地空气对流,易导致沉降的花粉、飞絮二次扬起,延长空中滞留时间;而软质地表及复层植被可有效吸附和固定颗粒物。[1,9]
2.4山地特殊气象与气候条件:温度、湿度、风速、降水对污染物的产生、释放和扩散起关键调控作用。温暖、干燥、微风的天气最利于花粉飘散和飞絮脱落;降水则可有效湿沉降,清洁空气。山地地形导致的局地环流和逆温现象可能加剧污染物的积聚。[8]
2.5快速城镇化与城市管理:城市扩张使郊区污染源树木进入建成区,同时大面积硬质下垫面取代了农田、草地等自然吸附体,导致污染物“无家可归”,反复飘散。在城市绿地养护中,过度追求“洁净”而清除林下灌草和枯落物的绿地养护方式,也削弱了绿地的自然吸附功能。[1]
3/植源性污染的综合防控措施体系
遵循“预防为主、防治结合、因地制宜、分类施策”的总体方针[1],构建覆盖源头、过程、末端及长效管理的全链条综合防控体系。
3.1源头减量:超前干预与根本控制
在污染爆发期之前(每年9月至次年2月),实施源头控制:
3.1.1普查、风险评估与规划前置:开展重点区域(公园、主干道、学校周边)致敏植物详查,建立数据库。应用并改进城市绿地致敏指数(IUGZA)等方法进行风险评估与制图,实现精准防控[6,8-9]。将评估结果强制性纳入城市绿地系统规划与项目评审环节。
3.1.2修剪与树冠管理:于冬季休眠期(12-2月)对悬铃木、柏树等高致敏树种进行规范化修剪,重点剪除过多花枝(雄花序),特别是下层近人枝条,从物理上直接减少花粉/果絮产量。同时进行疏冠通风、提升枝下高,改善林内通风条件,直接减少产污量。
3.1.3树木生理干预:在春季萌芽前(2月底-3月初),对杨树、悬铃木等实施树干注射抑制剂(如赤霉酸/抑花一号),通过调节内源激素抑制花芽分化,从生理层面实现长效(1-2年)减量。
3.1.4低敏化植物配置与改造:制定绿化树种“负面清单”与“优选清单”。禁止新规划绿地大规模使用柏科、悬铃木等高致敏树种;推荐使用香樟、桂花、广玉兰、紫薇等低致敏乡土树种。对高风险区域,渐进式开展树种替换与群落结构优化改造。结合城市更新,对高风险区域进行渐进式树种替换与群落结构优化,增加生物多样性,遵循“植物性别平等”原则,倡导使用雌株[8]。
3.2过程阻断与应急响应:快速降敏与精准干预
在植源性污染高发期(每年3-5月,9-10月),启动快速降敏响应:
3.2.1智能化监测预警与公众服务:建立人工-自动监测协同网络,结合气象数据,制定本地化分级预警标准[7]。利用新媒体渠道及时发布浓度实况、预报及健康提示,建立“公众不适指数”反馈机制[8]。
3.2.2物理化学降敏与精细化作业:在污染高发期的清晨或傍晚,对重点区域林冠采用高压喷雾、雾炮车进行增湿作业,促进污染物湿沉降。可添加环保型絮凝剂,促使飞絮粘结沉降。推广“夜间增湿、清晨前湿法清扫”的联动作业模式,防止二次污染,减少对日间城市运行的影响。在极度敏感区域上风向,可临时设置防尘网或水雾屏障进行物理隔离。
3.2.3公众健康宣教与防护:编制科普资料,开展健康讲座,在高风险区域设置现场警示牌,普及个人防护知识(如佩戴口罩、防护镜,避开高峰时段出行),提升公众自我防护能力与社会共治意识。
3.3长效调控:机制保障与社会共治
确保防控体系有效运转需强有力的支撑:
3.3.1多部门协同治理机制:明确由城市管理部门牵头,协同气象、卫生、健康、教育、交通等多部门协同合作,形成治理合力。
3.3.2资金与技术保障:设立防治专项资金,保障各项工作持续开展。成立专家顾问组,制定地方技术规范,搭建信息共享平台。
3.3.3考核评估:将防治成效纳入城市精细化管理和健康城市建设的考核体系,建立定期督查与效果评估机制。
4/总结与展望
本文针对山地城市重庆的植源性污染问题,系统分析了其特征与多因素影响机制,并构建了“全链条、多举措、重保障”的综合防控体系。该体系实现了从被动应急到主动防控、从末端清理到源头管理、从单一治理向系统管理的根本转变,融合了前沿评估方法、精准技术措施和协同管理机制,对提升山地城市人居环境质量具有重要实践价值。
未来,植源性污染防治工作应向更精细化、智能化、协同化方向发展:
4.1深化科学研究:加强本地主要致敏植物花粉蛋白组学、交叉反应及与大气污染物(如PM2.5)协同致敏效应等基础研究[9]。
4.2推动预警智能化:利用物联网、大数据和人工智能技术,构建高时空分辨率的智能化监测预报网络,实现精准预警和靶向干预。
4.3规划建设融合化:将植源性污染风险评估前置,强制纳入城市绿地系统规划、新建及改造项目的评审环节,从城市设计源头降低风险。
4.4治理方案生态化:大力推广基于自然的解决方案(NbS),提倡近自然绿地经营,增加软质地表覆盖和复层植物群落,增强城市绿地系统自身的吸附与净化能力,实现生态化治理[1]。
(基金项目:重庆市科研机构绩效激励引导专项CSTB2023JXJL-YFX0071、CSTB2024JXJL-YFX0059。)
参考文献:
[1]王成.城市花粉、飞絮飞毛等植源性污染特征及其防治[J].中国城市林业,2018,16(1):1-6.
[2]洪苏玲,黄江菊,白燕.重庆地区气传致敏花粉调查[J].临床耳鼻咽喉科杂志,2001,15(12):558-560.
[3]曾继红,洪苏玲,黄江菊.重庆市渝中区气传致敏花粉调查[J].重庆医学,2004,33(2):216-218.
[4]唐晓岚,尤婷,吴雯,等.南京2种常见行道树致敏性及其控制措施[J].吉首大学学报(自然科学版),2014,35(3):69-73.
[5]姚亚男.中国花粉致敏树种分级研究[J].中国园林,2023,39(6):114-119.
[6]CarinanosP,etal.UrbanGreenZoneAllergenicityIndex(IUGZA):ANewToolforUrbanPlanning[J].LandscapeandUrbanPlanning,2014.
[7]中国气象局.花粉过敏气象指数:QX/T324-2016[S].北京:气象出版社,2016.
[8]高小璇.春季花粉散布对衡阳市城市绿地使用的影响研究[D].湖南:南华大学,2024.
[9]陈怡美.基于花粉致敏控制的城市街道绿化优化研究—以西安市碑林区、高新区和曲江新区为例[D].西安:西安建筑科技大学,2023.
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