《Urban Forestry & Urban Greening》:The allergy consequences of urban greening: A case study on anthropogenic pollen exposure and public health in a temperate mountain city
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阿德姆·比贾克吉(Adem Bicakci)|哈桑·阿克古尔(Hasan Akgul)|艾詹·托苏诺格鲁(Aycan Tosunoglu)土耳其布尔萨乌卢达格大学(Bursa Uluda? University)文理学院生物系,戈鲁克尔校区(G?rükle Campus),尼吕费
阿德姆·比贾克吉(Adem Bicakci)|哈桑·阿克古尔(Hasan Akgul)|艾詹·托苏诺格鲁(Aycan Tosunoglu)
土耳其布尔萨乌卢达格大学(Bursa Uluda? University)文理学院生物系,戈鲁克尔校区(G?rükle Campus),尼吕费尔(Nilüfer),布尔萨16059
摘要
背景
虽然城市绿化提供了多种生态系统服务,但广泛种植高致敏性植物也可能带来负面影响。本研究首次提供了来自土耳其东安纳托利亚地区宾格尔(Bing?l)的气溶胶生物学数据集,并评估了与城市绿化政策相关的致敏风险。
方法
2018-2019年间,使用体积型Lanzoni采样器持续监测大气中的花粉。通过显微镜鉴定花粉种类,计算每日花粉浓度(花粉/m3),并根据国际阈值划分致敏风险日。
结果
共记录了55种花粉类型(27种乔木,28种草本植物)和13,002个花粉颗粒。乔木花粉占总数? 61.30%,禾本科植物占22.45%,其他草本植物占16.25%。花粉季节主要发生在4月至6月。一个重要发现是,广泛种植在公园和道路边缘的Morus(桑树)花粉成为第二大主要空气传播致敏原,导致大量“高”和“非常高”风险日。
结论
本研究首次为宾格尔提供了花粉分布图和致敏风险概况,确定禾本科植物和人为种植的Morus是主要的临床威胁。研究结果表明,未经规划的城市绿化增加了空气传播致敏风险,强调了制定过敏敏感型绿化策略的必要性。这一研究结果可为其他温带地区提供可借鉴的空气传播致敏原管理模型。
引言
全球城市绿色基础设施的扩展带来了诸多生态和社会效益;然而,不合理的植物选择也可能导致意外的公共卫生问题。其中最突出的是空气传播致敏原的暴露,这是过敏性鼻炎、哮喘和结膜炎等常见慢性疾病的主要风险因素(Bousquet等人,2008年;D'Amato等人,2020年;Pawankar,2014年)。目前,花粉引起的过敏疾病影响了全球10-30%的人口,且随着气候变化和空气污染等环境压力,其发病率持续上升。
气候变化通过改变致敏植物的开花时间、持续时间、强度甚至地理分布,成为这一趋势的主要环境驱动因素之一(Damialis等人,2018年)。世界卫生组织(WHO,2021年)和欧洲过敏与临床免疫学学会(EAACI)的报告指出,空气传播致敏原暴露是气候变化带来的主要公共卫生问题(Radzikowska等人,2022年;Agache等人,2024年),而政府间气候变化专门委员会(IPCC,2023年)预测过敏负担将持续增加。气温升高和大气中二氧化碳浓度增加延长了花粉季节,并可能增强花粉的致敏性(Ziska等人,2019年;Beggs等人,2015年)。在城市环境中,空气中的花粉与柴油尾气颗粒等污染物相互作用,进一步加剧了健康风险(Ajikah等人,2023年;Sénéchal等人,2015年)。
因此,设计健康可持续的城市绿地需要了解空气传播致敏原的双重动态。这些动态受到区域远距离传输过程(LRT)和局部人为来源的影响,后者由城市绿化决策形成局部致敏原热点(一些学者称之为“城市过敏岛”)(Cari?anos和Casares-Porcel,2011年;Cari?anos等人,2014年;Cari?anos等人,2019年)。区分这两个因素对于准确评估地区的致敏风险并制定基于证据的公共卫生和景观管理策略至关重要。
然而,在生态过渡带、地形复杂且监测不足的地区(如土耳其东安纳托利亚),此类综合评估仍然很少。该地区海拔较高,属于大陆性气候,位于伊朗-图兰植物区,森林和草原生态系统共存,从而增加了花粉多样性。但由于缺乏连续和标准化的花粉监测,区域风险评估受到限制,也阻碍了过敏敏感型城市规划的实施(Bicakci等人,2017年;K?l??等人,2019年;Akdo?an Karada?和Altuno?lu,2024年;Karaba?和Akp?nar,2025年)。
宾格尔是一座位于东安纳托利亚中部、海拔1125米的温带山区城市,这一研究空白尤为明显。此前的一项临床研究显示当地人对尘螨高度敏感,但由于缺乏诊断试剂盒,无法评估对Populus和Quercus等常见乔木花粉的敏感性(Torun和?eremet,2010年)。这凸显了当地植被和城市树木在空气传播致敏原方面的关键作用。
为填补这一空白,本研究首次为宾格尔提供了全面的、定量的、长期的气溶胶生物学评估,建立了花粉分布图和致敏风险概况,可作为类似大陆气候地区其他城市的参考框架。具体目标包括:i) 量化广泛种植的风媒树种对总花粉负荷和致敏性的影响;ii) 分析大气中花粉的组成并识别主要自然来源;iii) 区分局部人为花粉来源(主要与城市绿化实践相关)和远距离大气传输的相对贡献(基于HYSPLIT反向轨迹分析);iv) 研究主要花粉类型与关键气象因素之间的关系,以阐明暴露动态。
为实现这些目标,我们采用了多学科和综合方法,结合了连续体积式花粉监测、本地气象数据和大气传输建模。这一框架有助于区分局部人为花粉来源和区域背景影响,从而在复杂的生态过渡带中准确划分花粉来源。
最终,本研究不仅填补了东安纳托利亚地区的数据空白,还为低致敏性城市景观规划提供了基于证据的建议和可借鉴的框架,为以公共卫生为导向的可持续城市管理提供了科学依据。
章节摘录
研究区域:宾格尔
如图1所示,本研究在东安纳托利亚上幼发拉底河流域的宾格尔市中心进行。该城市位于北纬38°28′至39°31′、东经39°56′至41°20′之间,平均海拔1125米,地处恰帕克居尔平原(?apak?ur Plain)的西北端,靠近穆拉特河(Murat River)和戈伊努克溪(G?ynük Stream)的交汇处。
结果
本节介绍了2018-2019年的大气花粉数据,重点关注分类组成、季节性和年度变化以及与气象因素的关系。
讨论
研究表明,城市景观规划决策可能成为公共卫生的主要空气传播致敏原风险因素。我们在宾格尔的研究采用了整体方法,分析了影响城市花粉分布的复杂因素:自然植被、区域花粉传输和局部人为来源。研究发现,花粉负荷不仅受当地丰富的植物多样性影响,还受到来自不同气候区的花粉传输影响。
主要发现及政策启示
通过宾格尔案例研究,本研究表明城市绿地策略是直接影响公共卫生结果的关键政策工具。基于两年(2018-2019年)的大气花粉监测数据,我们首次为宾格尔建立了全面的花粉分布图和致敏风险概况,为这一特定环境背景(一个研究不足的温带山区城市)提供了重要基准数据。研究发现...
CRediT作者贡献声明
阿德姆·比贾克吉(Adem Bicakci):撰写——审稿与编辑,撰写——初稿,项目管理,方法论,资金获取,概念化。哈桑·阿克古尔(Hasan Akgul):资源提供,调查。艾詹·托苏诺格鲁(Aycan Tosunoglu):调查,数据分析,数据整理。
资助
本研究得到了土耳其科学技术研究委员会(TüB?TAK)的支持,项目编号为117Z252。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了土耳其科学技术研究委员会(TüB?TAK)的支持,项目编号为117Z252。我们衷心感谢Semih Bekil、Abdullah D?ndü和Muhammet Furkan Zorlu对项目的宝贵贡献,特别是他们在野外工作和运营支持方面的努力。