基于核密度估计的城市基础要素与街尘营养元素含量特征关联

来源：环境科学杂志2022年第1期北京时间：

作者：王子峤,李叙勇

单位：中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085,中国科学院大学, 北京 100049,中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085,中国科学院大学, 北京 100049

摘要：了解城市基础要素与街尘污染物在空间上的关联特征有利于城市非点源污染源区的定量解释及精准控制.为探究城市基础要素与街尘营养元素含量空间分布之间的联系，以武汉市汉阳区为案例研究区，选取总氮（TN）、总磷（TP）、交换态磷（Ex-P）、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（Oc-P）、钙结合态磷（Ca-P）、碎屑态磷（De-P）和有机态磷（Or-P）作为典型污染物指标，利用7大类兴趣点（point of interest，POI）及路网核密度表征城市基础要素的空间分布状态，通过相关分析，探讨城市基础要素与街尘营养元素含量之间的关联特征.结果表明，汉阳区街尘中营养元素含量表现出明显的空间变异性，其中，Al-P、Oc-P和Or-P含量的空间变异性普遍较Ex-P和Fe-P含量的空间变异性大，而Ca-P和De-P含量的空间变异性则随街尘粒径的变化而有所差异.各类城市基础要素核密度均与街尘营养元素含量表现出不同程度的相关性.其中，Ex-P、Al-P、Oc-P和Or-P普遍与各类城市基础要素核密度呈现出负相关关系，而TN、TP、Fe-P、Ca-P以及De-P则大体上与各类城市基础要素核密度表现出正相关关系.相对而言，TN、Al-P、Fe-P、Ca-P和Or-P与各类城市基础要素核密度之间的相关性较其余几种污染物强，但各污染物与城市基础要素核密度之间的相关性随街尘粒径变化而有所差异，总体表现为街尘营养元素含量与各类城市基础要素核密度之间的相关性在街尘粒径<450 μm时体现得更为明显，而在粒径<150 μm时表现得更为稳健.

关键词：街尘,城市基础要素,营养元素,非点源污染,核密度估计,兴趣点(POI),路网,