夏尚光 劉和俊 丁增發(fā) 嚴(yán) 平 陳 琛 程志慶

1 安徽省林業(yè)科學(xué)研究院 合肥 230031

2 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 合肥 230036

安徽黃山太平湖風(fēng)景區(qū)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)*

夏尚光1劉和俊2丁增發(fā)1嚴(yán) 平2陳 琛2程志慶2

1 安徽省林業(yè)科學(xué)研究院 合肥 230031

2 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 合肥 230036

以黃山太平湖風(fēng)景區(qū)為研究對(duì)象，在湖周邊設(shè)置5個(gè)具有代表性的觀測(cè)點(diǎn)，同步觀測(cè)其空氣離子濃度及主要?dú)庀笠?。結(jié)果表明，所設(shè)觀測(cè)點(diǎn)空氣負(fù)離子濃度呈現(xiàn)出雙峰型曲線，峰值每天先出現(xiàn)在10∶00;低谷基本都出現(xiàn)在12∶00左右;14∶00出現(xiàn)第2個(gè)高峰值，之后逐漸下降。除1處空氣有輕度污染外，其他4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的空氣質(zhì)量均達(dá)到清潔標(biāo)準(zhǔn)?？諝庳?fù)離子濃度與相對(duì)濕度呈正相關(guān)，與溫度呈顯著的負(fù)相關(guān)。對(duì)太平湖風(fēng)景區(qū)的空氣舒適度分析顯示，區(qū)域內(nèi)空氣均達(dá)到良好的舒適程度，適宜觀光旅游。

空氣離子;氣象因子;空氣清潔度指數(shù);黃山

黃山太平湖是安徽皖南地區(qū)重要的生態(tài)旅游勝地。本文將對(duì)太平湖風(fēng)景區(qū)空氣質(zhì)量進(jìn)行分析，以期為皖南地區(qū)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和生態(tài)旅游資源開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)并為今后的相關(guān)研究提供基礎(chǔ)性資料。

1 研究地概況

太平湖是黃山旅游區(qū)的重點(diǎn)風(fēng)景區(qū)之一，位于合肥至黃山黃金旅游線上，是連接黃山、九華山的天然紐帶。景區(qū)面積275km2，其中水域面積88.6km2。蓄水量24億m3。東西長(zhǎng)60km，南北最寬處約6km。湖水達(dá)國(guó)家一級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。兩岸山巒疊嶂，林海蔥籠，森林覆蓋率達(dá)95%以上。山水相環(huán)，翠綠互挽，被世人譽(yù)為“江南翡翠”“黃山情侶”“世界明珠”“東方日內(nèi)瓦湖”。

2 研究方法

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器

本研究選用美國(guó)AIC1000空氣離子測(cè)定器。該儀器所顯示的單位是1 000ions·cm－3，可根據(jù)實(shí)際需要將范圍設(shè)定在19.99、199.9和1999，最高分辨率為10個(gè)離子·cm－3。采用HOBO溫度記錄器U12－001來(lái)測(cè)定溫度、空氣濕度和光照等氣象因子。

2.2 測(cè)點(diǎn)分布

試驗(yàn)選在2011年4月上旬連續(xù)晴朗的3天，對(duì)太平湖風(fēng)景區(qū)周邊的天下太平城、龍窯寨、黃金島、丁香花園和太平湖大橋5個(gè)不同地點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。天下太平城位于太平湖西北角，緊鄰湖邊，主要植被為天然次生樹(shù)種馬尾松、麻櫟和短柄炮及人工栽培的香樟和柳樹(shù)等，森林郁閉度0.7，無(wú)生產(chǎn)活動(dòng)。龍窯寨位于太平湖正北面，三面臨水，主要植被為天然次生樹(shù)種馬尾松、麻櫟及人工栽培樹(shù)種香樟和枇杷等，森林郁閉度0.7，無(wú)生產(chǎn)活動(dòng)。黃金島位于太平湖下游，四面環(huán)水，島上植被種類豐富，主要代表性植物為天然次生樹(shù)種馬尾松、麻櫟、短柄炮、竹類、薔薇和油茶等及人工栽培樹(shù)種香樟和紅葉李等，森林郁閉度0.9，無(wú)生產(chǎn)活動(dòng)。丁香花園酒店位于太平湖南岸，主要樹(shù)種為馬尾松、苦櫧、楓香和炮桐等，森林郁閉度0.6，一條公路穿過(guò)其南面，有過(guò)往旅客往來(lái)其間，但附近不到20m是集中連片的馬尾松林。太平湖大橋橫跨湖面，距橋一側(cè)約30m分布主要樹(shù)種馬尾松純林;另一側(cè)是民居，來(lái)往車輛較多。

2.3 試驗(yàn)方法

在各測(cè)點(diǎn)分組觀測(cè)，每天08∶00－18∶00每2小時(shí)觀測(cè)1次。每個(gè)測(cè)點(diǎn)取東西南北4個(gè)方向。儀器啟動(dòng)后持續(xù)3～5分鐘讀取穩(wěn)定值及峰值。每個(gè)測(cè)量值均測(cè)3次，共讀取12組數(shù)據(jù)，取其平均值。

空氣離子的評(píng)價(jià)采用比較常用的單極系數(shù)和空氣離子評(píng)價(jià)系數(shù)公式。

表1 空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)CI與空氣質(zhì)量等級(jí)劃分參照

1)單極系數(shù)計(jì)算公式為:q=n+/n－

式中:q為單極系數(shù)，n－為空氣中負(fù)離子數(shù)，n+為空氣中正離子數(shù)。

相關(guān)研究表明，在通常的陸地上q值為1.2左右。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為q應(yīng)等于或小于1，才能給人以舒適感。

2)空氣離子評(píng)價(jià)系數(shù)計(jì)算公式為:CI=n－/1000q

式中:CI為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指數(shù)，q為單極系數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 負(fù)離子濃度、單極系數(shù)及空氣清潔度

通過(guò)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析可以看出，在觀測(cè)期間太平湖風(fēng)景區(qū)周邊太平大橋平均負(fù)離子濃度最低(372個(gè)·cm－3)，最大處是黃金島 (574個(gè)·cm－3)，其他依次是龍窯寨 (487個(gè)·cm－3)、丁香花園(447個(gè)·cm－3)和天下太平城 (446個(gè)·cm－3)。正離子則是太平大橋最大 (506個(gè)·cm－3)，超出該測(cè)點(diǎn)負(fù)離子濃度;其他4個(gè)測(cè)點(diǎn)的正離子濃度均低于負(fù)離子濃度，分別是黃金島 (490個(gè)·cm－3)、龍窯寨 (403個(gè)·cm－3)、丁香花園 (345個(gè)·cm－3)和天下太平城 (347個(gè)·cm－3)。黃金島、龍窯寨、天下太平城、丁香花園的空氣評(píng)價(jià)指數(shù)CI值分別是0.67，0.59，0.57和0.58，空氣均達(dá)到清潔標(biāo)準(zhǔn);最低是太平大橋 (0.27)，為輕度污染。

眾多學(xué)者的研究表明，在大面積森林、水域和綠地較多的地方空氣負(fù)離子濃度較高，空氣清潔度也較好;而像商業(yè)繁華區(qū)和交通車站區(qū)由于下墊面多水泥地和瀝青路面，綠化少、人口密度大、交通工具集中、周圍多高樓大廈，空氣負(fù)離子較少，空氣污染指數(shù)較高［1］。本研究再次證實(shí)了這一結(jié)論。

黃金島是太平湖上一個(gè)獨(dú)立的島嶼，四面環(huán)水，島上樹(shù)種繁多且郁閉度較高。這正是黃金島空氣負(fù)離子相對(duì)最高和空氣清潔度最好的原因。龍窯寨和天下太平城盡管也有大量樹(shù)木覆蓋，但它們均屬于半島，空氣相對(duì)濕度相比小于黃金島，因而空氣負(fù)離子濃度相對(duì)少些。丁香花園雖然靠近公路，空氣中的粉塵較多，但其負(fù)離子濃度依然與湖面周邊其他三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)處于同等水平。這主要是由于其所在位置靠近湖水且高大樹(shù)木較多，另一不可忽視的原因是靠近丁香花園有一海拔超過(guò)300m的山體并有著很高的森林覆蓋率。太平大橋觀測(cè)點(diǎn)之所以負(fù)離子濃度最低，空氣質(zhì)量為輕度污染，是因?yàn)榇颂幨擒囕v進(jìn)出太平湖景區(qū)的必經(jīng)之路，下墊面為混凝土，周邊是居民區(qū)和一些飯店，生活垃圾較多，車流量及人流量都較大等。

3.2 空氣負(fù)離子日變化特征

通過(guò)對(duì)太平湖風(fēng)景區(qū)連續(xù)3個(gè)晴朗天氣的空氣負(fù)離子數(shù)據(jù)收集和分析，發(fā)現(xiàn)太平湖風(fēng)景區(qū)負(fù)離子濃度日變化規(guī)律明顯。觀測(cè)點(diǎn)空氣負(fù)離子濃度曲線呈現(xiàn)出雙峰型:峰值首先出現(xiàn)在10∶00;低谷多出現(xiàn)在12∶00左右;14∶00又有一高峰值，其后逐漸下降。黃金島、龍窯寨、丁香花園、天下太平城和太平大橋最高值分別為735、638、560、623和471個(gè)·cm－3，全天最小值分別是426、400、370、320和276個(gè)·cm－3。

3.3 空氣負(fù)離子濃度與氣象因子的關(guān)聯(lián)分析

1)利用SPSS軟件對(duì)空氣負(fù)離子和相對(duì)濕度的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，空氣負(fù)離子與相對(duì)濕度之間存在極顯著的線性正相關(guān)關(guān)系。

2)分析發(fā)現(xiàn)，空氣負(fù)離子與溫度之間呈指數(shù)遞減的關(guān)系。

4 旅游氣候舒適度分析

人的舒適感受到多種因素的影響。目前，人們根據(jù)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)方面的有關(guān)資料，用溫度、相對(duì)濕度及風(fēng)速3個(gè)因子，采用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算舒適度指數(shù)［2－4］。參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，太平湖各觀測(cè)點(diǎn)具體評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 太平湖春季各景點(diǎn)氣候舒適度指數(shù)及分級(jí)

式中:S為舒適度指數(shù)，Ta為氣溫 (℃)，R為空氣相對(duì)濕度 (%)，ν為2m高日平均風(fēng)速 (m/s)。

由表2可見(jiàn)，觀測(cè)期間太平湖各個(gè)景點(diǎn)的舒適度已達(dá)到良好。其中氣候舒適度最高的是黃金島，其次是龍窯寨，然后分別是太平城、丁香園大酒店和太平湖大橋。風(fēng)景區(qū)天氣晴朗溫和，營(yíng)造了一個(gè)舒適的旅游環(huán)境，給人以舒適和愉悅感，有利于保持人體的平衡狀態(tài)和身心健康，適宜人們旅游觀光。

5 結(jié)論與討論

1)從5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)整體觀測(cè)數(shù)值來(lái)看，各觀測(cè)點(diǎn)的空氣負(fù)離子平均濃度還是相對(duì)較低的。其原因可能有3個(gè)方面:一是監(jiān)測(cè)期間正值春暖花開(kāi)的旅游旺季，黃金島、龍窯寨、丁香花園和天下太平城等處游人較多，加之景點(diǎn)附近水域不斷有油船或汽艇游動(dòng)、停歇，造成空氣污染;二是當(dāng)時(shí)正逢松樹(shù)揚(yáng)花時(shí)節(jié)，空氣中飄浮著大量花粉懸浮物;三是島上管理人員及游人等島上飲食致使環(huán)島空氣污染。

2)人在一個(gè)環(huán)境中是否舒適取決于生理、心理2方面因素。本文只通過(guò)氣象要素對(duì)人體生理產(chǎn)生的作用對(duì)舒適感進(jìn)行分析，而對(duì)于環(huán)境對(duì)心理因素的影響則未加以詳述。這有待今后的進(jìn)一步研究。

［1］唐春燕，蔡哲，肖安，等．井岡山空氣負(fù)離子濃度特征及其與氣象條件關(guān)系［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(1):495 －496．

［2］王層林．黃山風(fēng)景區(qū)負(fù)離子旅游資源分布成因及開(kāi)發(fā)利用的研究［D］．合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003．

［3］肖以華，陳步峰，粟娟，等．大夫山森林公園大氣環(huán)境中污染物濃度變化及評(píng)價(jià)［J］．中國(guó)城市林業(yè)，2010，8(5):43 －45．

［4］蔣文偉，張振崢，趙麗娟，等．不同類型森林綠地空氣負(fù)離子生態(tài)效應(yīng)［J］．中國(guó)城市林業(yè)，2008，6(4):49 －51．

Air Quality Evaluation of Taiping Lake Scenic Area in Huangshan，Anhui

Xiao Shangguang1，Liu Hejun2，Ding Zengfa2，Yan Ping2，Chen Chen2，Cheng Zhiqing2
(1.Anhui Academy of Forestry，Hefei 230031，China;2.School of Resources and Environment，Anhui Agriculture University，Hefei 230036，China)

Taiping Lake Scenic Area in Huangshan was taken as the study subject，and five representative observation points were set up around the Lake，including Gold Island，Longyaozhai，Tianxiataipingcheng，Lilac Park and Taiping Bridge for synchronous observations of the air ion concentration and main meteorological factors.The results showed that the air ion concentration at the observation points presented bimodal distribution:the peak first appeared at 10∶00 and then 14∶00 while both low points around 12∶00，and after the 2nd peak，the concentration gradually decreased.Except for the mild air pollution at TaiPing Bridge，the air quality at the other 4 points reached the standard of cleanliness.Air anions concentration was positively correlated with relative humidity but negatively correlated with temperature.Finally，the analysis on air comfort at Taiping Lake Scenic Area showed that the air there reached good comfort level，suitable for sightseeing

air ions，meteorological factor，air cleanliness index

S731.9

A

1672－4925(2011)04－0039－03

2011－07－26

安徽省科技攻關(guān)計(jì)劃安徽省林業(yè)生態(tài)提升關(guān)鍵技術(shù)研究 (10010302001)

夏尚光，博士，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)樯稚鷳B(tài)、旅游資源開(kāi)發(fā)、林木抗逆性及種質(zhì)資源培育與利用等，

E－mail:18956011560@163.com

嚴(yán)平，E－mail:pingy@ahau.edu.cn