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近年来，由于我国城市化的迅速推进，使城市道路建设也随之不断增长。城市道路在国民经济建设中的位置愈来愈重要。而伴随着城市道路的高速发展，对城市生态和周边环境的影响等问题也大量凸现出来。如何面对城市道路建设产生的环境问题，如何按照现阶段我国实际情况分析评价公路建设各阶段对环境的作用与影响，采取何种措施减少或杜绝城市道路建设的环境污染、恢复产生的生态损失，这是摆在广大城市道路建设和环境保护工作者面前的一项长期而艰巨的任务。
随着我国经济的迅速腾飞，城市道路建设也进入高速发展的阶段，使道路成为经济建设和人民生活的基础设施。但在越来越城市化的今天，道路对周边生态环境的影响越来越凸显，如何科学地进行城市道路建设，加强保护城市的生态环境具有重大意义。现代化城市道路建设过程中，环境保护工作的开展是一项重要的工作，是为城市居民提供良好生活环境的关键。通过城市生态环境的保护为城市自然生态环境、人文生态环境的改善奠定基础，为提高城市宜居水平、促进城市发展奠定基础。
城市道路建设对城市带来的生态影响，一方面表现在排水体系的改变和硬质路面对生态环境的影响。有关统计资料显示，我国的城市道路建设用地比例一般为10％～15％，城市道路的建设使得路面径流系数增加，结果导致雨水汇流时间大大缩短。同时，城市道路的雨水系统取代了自然溪沟排水系统，大大降低了天然植被对污染物的自净化能力。大量街道上的生活垃圾及空气中的悬浮粒子，也随着雨水直接排入江河湖泊中。
城市道路建好后，硬质路面带来的问题也开始危及生态环境。例如，大量的硬质路面（沥青和水泥路面）在夏季产生的强烈热反射，对道路附近的居住环境及生态环境产生不利影响，老化的沥青路面在车轮荷载的反复作用下，沥青、轮胎等磨损物随雨水的冲刷流入排水系统，最终进入江河湖泊，对水系统生态环境产生严重影响。
城市道路建设给城市带来的生态影响，更重要的一方面表现为对城市大气的污染。机动车交通排放的废气大量散发在空气中，污染物中含有一氧化碳（CO）、烃类化合物（HC）、悬浮粒子等，这类空气的污染不仅可引起人类呼吸系统疾病，而且对动植物和建筑物也有严重的影响，会破坏生态环境。自20世纪50年代，美国洛杉矶发生光化学烟雾污染事件以来，汽车尾气排放及相关产物污染，已发展成为世界性的城市“灾难”。城市规模与现代化程度越高，交通的机械化程度则越高，车辆的废气排放和车辆产生的颗粒物污染所占的城市大气污染比例越大。
随着城市化的快速发展，污染严重的企业逐渐迁出城市中心区域，城市环境污染必然由工业主导型转向城市化本身所导致的类型。城市交通所导致的机动车废气和噪声问题，几乎是国际上所有大城市所面临的一个共同难题。据实测结果表明，目前我国的上海、北京、广州等大城市的大气污染的主要来源于汽车的尾气，其次才是工业废气。根据对广州市区20m以下大气层废气来源分析，汽车排放的CO占总量的88.13％，HC占99.66％，NO x 占80.14％，可吸入性的微粒（PM）占54.70％，汽车废气占污染物总量的62％。随着国内城市交通与国际接轨，国内城市汽车交通量急剧增长，汽车排放污染造成的环境问题日益严重。据某大城市调查，骑长距离自行车上班后，不同程度地出现恶心、疲劳、工作效率下降等症状；上海市交叉口曾发生值勤民警中毒事件；在杭州市的调查表明，儿童头发含铅量是正常值的4倍，这将严重影响智力发育。如此下去后果不堪设想。
为了治理汽车排放污染，国外以美国加州为代表，从20世纪60年代开始，制定了越来越严格的汽车污染物排放法规；至20世纪80年代末，已使小汽车主要有害物的排放量降低了90％。但由于汽车交通量增长过快，排放污染仍很严重。
城市道路近旁大气污染物主要来自汽车交通，根治汽车排放污染必须从交通出发。然而，现有城市交通规划是面向交通、面向服务的，即以最佳的服务水平最大限度满足交通需求。交通量的增长产生新的交通需求，必须建设更多的道路交通设施。这样势必进一步刺激城市汽车交通量增长，从而导致汽车排放污染总量急剧增长。因此，现行的城市交通发展模式将带来汽车排放污染的恶性循环。
城市道路汽车排放污染严重的原因有两方面。一方面在复杂的城市建筑物（或道路构筑物，如高架路、立交桥）和特殊的大气边界层中，污染物进入大气后扩散速率缓慢，长时间积累便发生了污染危害。道路两侧建筑物是影响废气扩散过程的主要因素，如市中心道路狭窄，两侧高楼林立，形成所谓的“街道峡谷”，产生气流死区，扩散条件极其不利。另一方面汽车交通量巨大，汽车运行工况恶劣，机动车污染物排放量大。如在过饱和车流的交叉口，车辆经常处于怠速驻车、起步加速和减速停车等状态下运行，污染排放量增大。
目前，随着国内经济蓬勃发展，城市规划建设方兴未艾，一张白纸可描绘最新最美的图画。虽然我们建设晚，但我们应站得高看得远。“保护环境是一项基本国策”、“环境与发展同步”这一举世瞩目的主题必将在我们的城市建设中得到体现。21世纪是“生态世纪”，在本世纪我们要制定一个合理的城市发展模式，为未来城市建设打下“洁净”的基础。特别是对于发展初期的城市，从城市规划及交通规划的阶段，开始实施面向生态环境的策略，而不是盲目地与“国际接轨”。综合治理汽车排放污染造成的生态环境问题，可以避免走国外“先污染、后治理”的老路，一定会取得良好的经济效益、环境效益和社会效益。
城市大气污染是指因城市特殊的下垫面条件和边界层结构以及污染源集中而造成的空气污染，是在城市的生产和生活中，向自然界排放的各种空气污染物，超过了自然环境的自给能力，给人类的身体、生产和生活带来危害。
试验研究结果表明，影响城市大气污染扩散的主要因素是大气的运动，受热力因素或动力因素（或二者的共同作用）的影响，大气运动表现为水平运动（风）、垂直运动（对流）或湍流。大气受热越不均匀、运动越快，大气层就越不稳定，则污染物稀释和扩散的速率就越快，大气污染则难以发生；反之，如果大气受热力越均衡或气团运动速度越慢，大气层就越稳定，污染物就难以稀释和扩散，空气污染也越严重。因此，决定污染物在大气中积聚和扩散的主要条件，就是与此相关的一些因素，如地形和地物、局部气流、降雨情况、大气湍流、自然风象、污染物综合作用的影响、工业布局的影响、城市绿化的影响等。
污染物质从污染源排出后，因其所处地理环境不同，危害程度也就有差异。地面是一个凹凸不平的粗糙曲面，当气流沿地表通过时，必然要同各种地形地物发生摩擦作用，使风向风速同时发生变化，其影响程度与各障碍物的体量、形态、高低有密切关系。在一定的地域内，山脉、河流、沟谷的走向，对主导风向具有较大的影响，气流沿着山脉、河谷流动。地形、山脉的阻滞作用，对风速也有很大影响，尤其是封闭的山谷盆地，因四周群山的屏障影响，往往静风、小风频率占很大比重。
地形和地貌的差异，造成地表热力性质的不均匀性，往往形成局部气流，其水平范围一般在几千米至几十千米，局部气流对当地的大气污染起显著的作用。最常见的局地气流有海陆风（水陆风）、山谷风、热岛效应等。高层建筑、体形大的建筑物和构筑物，都能造成气流在小范围内产生涡流，阻碍污染物质迅速排走扩散，而停滞在某一地段内，加深污染。一般规律是建筑物背风区风速下降，在局部地区产生涡流，不利于气体扩散。
通常把城市近地面温度比郊区高的现象称为“热岛效应”。“热岛”的形成原因主要有三方面：其一，大量的生产、生活燃烧放热；其二，城市建成区大部分建筑物和道路被硬质材料所覆盖，植物覆盖低，从而吸热多而蒸发散热少；其三，空气中经常存在大量的污染物，它们对地面长波辐射吸收和反射能力较强。这些均是造成城市温度高于周围乡村的重要原因，其温差夜间更为明显，最大可达8℃。城市热岛效应对大气污染物的影响，主要表现为由于热岛效应引起了城乡间的局地环流，使四周的空气向中心辐合，尤其在夜间易导致污染物浓度的增大。
在天空降雨的过程中，雨水能捕获一些颗粒的污染物质，使之与雨水一起下落到地面，从而对污染大气起到清洗和冲刷的作用；其次，降水还可以将能溶解于水的污染气体溶解而清除，如空气中的NO、NO 2 、NH 3 、Cl 2 等都能溶解于水中。因此，降雨对污染物的清除作用被称为污染的湿清除，污染物的溶解度越大，湿清除作用越明显。因而，雨后大气中的污染物浓度会大大降低，人们会感到空气特别清新。
在近地面的大气层中，绝大多数情况下大气是具有不同与主流方向的各种尺度的次生运动或旋涡运动，这种无规律的阵性和摆动被称为大气湍流。大气湍流是大气中的一种重要运动形式，它的存在使大气中的动量、热量、水汽和污染物的垂直和水平交换作用明显增强，远大于分子运动的交换强度。
测试表明，湍流扩散也是影响污染物浓度降低的一种重要方式。只要在流场中存在或出现某种属性的不均匀性，就会因湍流的混合和交换作用将这种属性从高值区向低值区传输，进行再分布。所以，当污染物从排放源进入大气中时，就在湍流场中形成了污染物分布的不均，形成浓度不同的梯度，污染将得到稀释和扩散。大气湍流越强，污染物扩散稀释的速率越快，污染物的浓度降低也越快。
近地层的大气湍流有两种结构：一种是由热力因子产生的称为热力湍流，其强弱与大气稳定度反相关；另一种是由大气与粗糙的下垫面相摩擦形成的机械湍流，与下垫面的粗糙程度和风速正相关。
风对于排入大气中的污染物具有显著的输送、冲淡、稀释和扩散作用。在晴天大气污染无法被湿清除时，风对城市的空气更新起到至关重要的作用。风速的大小决定污染物输送的快慢程度，而风向则决定污染物输送的方向。当风速很小时，将使污染物徐徐吹动而堆积在一起，不能快速进行输送，致使污染源下风向近地面污染严重；当风速增大时，水平方向的空气混合速度加大，污染浓度很快减小。
据测试结果表明，在污染源的下风方向，污染的浓度比其他方向大得多。风速与污染物浓度呈较好的反相关。一般在风速大于6m/s时，空气中污染物被稀释扩散较快，空气污染不易发生；当风速小于2m/s时，空气污染浓度急剧上升，容易发生严重的大气污染。风速与城市大气污染浓度的关系，如图3-1所示。
图3-1 风速与城市大气污染浓度的关系
各种污染物进入大气环境后，都不是孤立地静止地存在的，而是不断运动、互相制约、互相影响。污染物之间产生着综合作用，有的互相叠加，使两种有害的物质更有害、有的互相抑制，使两种有害的物质都变成无害。互相叠加者叫协同作用，互相抑制者叫拮抗作用。一般说来，性质近似的污染物，如氟化氢同二氧化硫，容易产生协同作用，而性质差异大的污染物，如酸性气体同碱性气体，容易产生拮抗作用。这两种情况都是大气污染综合防治中要考虑的问题。
大气中的污染物主要来自工业，其中又以化工、冶金、轻工排出的污染物为多，所以工业布局如何对大气污染有直接的影响。一般地说，污染严重的工厂企业应远离城市，并布置在下风侧。工业区不应过分集中，免得造成工业区环境条件太差。各种类型的工厂企业要考虑污染的相互影响。噪声大的工厂不应靠近居民区也不应靠近其他工厂。排放工业有害物多的工厂必须考虑设置卫生防护地带，使各类工厂配置更合理。
植物具有良好的净化空气功能，种植适宜的花草、树林，对过滤和净化大气中的粉尘和有害气体，减轻大气污染起着不可忽视的作用。例如，树木能吸收二氧化碳呼出氧气，每亩树林每天大约吸收70kg的二氧化碳，放出50kg氧气。一亩树林每年能过滤下来的大气粉尘约1000～3000kg，树林还能吸收多种有害气体，如二氧化硫、光化学烟雾等。从环境保护角度看，种植花草、树木是防治大气污染不可缺少的一个措施。
为了提高植物防治污染的能力，还可根据污染物的性质有选择地种植抗性强的植物。例如，在道路两旁种植洋槐、棕榈树，能吸收汽车排气形成的光化学烟雾；在公园种植菊花、夹竹桃、月季，能吸收大气中的多种有害气体。
城市中的平均屋顶界面，就类似于森林的林冠。现代高层建筑密集的城市，相当于是建在这样一个界面之下，国内外实践证明，这是现代化城市污染严重的主要原因之一。实际上，由于城市中高层建筑对风的阻挡作用，当微风吹过城市时，大部分气流会从城市的平均屋顶面上吹过，另一部分从屋顶流入街道、院落、广场等城市下部的空间，其风速和风向均可能发生改变，进而影响下部空间中污染的分布，而这部分空间与人的关系是最为密切的，其污染物的浓度直接影响人们的身体健康。
由城市中道路及周围连续建筑物形成的城市大气边界层下垫面中的狭长低谷，称为街道峡谷，简称街谷。城市街道峡谷的特殊地理条件以及微气候的特征可能会影响污染物的传输扩散，从而产生局部地区空气污染，以致在城市街道峡谷中可观测到高浓度污染物。在这样的背景下，城市高层建筑越来越多，由此而产生的城市街道峡谷效应将会越来越明显。街道峡谷可分为城市街道峡谷和开阔地域街道峡谷两类。由于污染物的迁移扩散受制于城市街道峡谷内部气流的运动，因此，针对城市街道峡谷开展气流场研究，对于揭示峡谷内污染物的输送和扩散分布规律，进而对城市建筑布局、道路建设、小区规划等都有重要的意义。
城市街道峡谷内大气污染浓度的降低是城市大气质量改善的关键，其影响因素主要为吹向街谷的风向和风速、街谷的几何结构、日照和街谷路面上的车流量大小。
城市街道都是根据规划设计，按照一定的方向和规格修建的，是具有明确方向性的线性空间，所以吹往街谷中的风向对于街谷中污染物的浓度变化有很大影响。城市风进入街谷后其风向将发生改变，街谷内污染物的扩散过程与风向有极大的关系，其根本原因是各种来风在街道峡谷内产生不同结构的流场及湍流的动能场。
测试结果表明，街谷内污染物的浓度分布由建筑屋顶面处的风向决定。当风向为0°（即与街道平行）时，街谷内无法形成涡流，街谷中空气污染传播的主要方式是垂直交换和水平输送，除了在排放源近旁的浓度较高外，街谷内部其他空间点的浓度均较低。因此，平行风有利于街道内污染物的扩散，街道两侧行人受到的危害较小，但较长路段内可能造成污染物的积累使浓度升高。当风向为90°（即与街道垂直）时，由于在街谷内旋风的形成而导致迎风面污染浓度较小，但背风面污染浓度较大。在斜向风的作用下，街谷内污染分布相当于平行风和垂直风共同作用的矢量合成，即气体在涡流的垂直分量作用下向背向风面扩散，同时又在街谷内平行风分量的作用下沿街道纵向输送，当两侧的高层建筑延续较大时，其下风方向的背风面将会形成污染高浓度区。
P.Kastner-Klein等在研究风向对街谷浓度的影响时，分别选取了7种从0°到90°的风向试验，其结果如图3-2所示。风向对街谷中污染浓度总的影响是：①风向由0°到90°过程中，污染浓度总体呈升高的趋势，在风向为50°～80°期间有些波动，浓度下降；街谷相对长度（ L / H ）较大，街谷中的污染浓度也较大；②由于风沿街谷中轴方向的分量将街谷中的污染物向下风处的输送作用，在街谷下风末端附近的污染浓度比街谷中心处要高，但在风向与街谷垂直时，由于街谷末端的风场受带宽度之和决定的，其中道路宽度由设计的交通量决定，而绿化带的宽度则应综合用地标和生态效果来确定；③由于街谷末端的风场受外部空间影响，使街谷末端的污染能够很快被风吹出街谷，从而使该处的污染浓度大大降低，形成与街谷中部刚好相反的情况。
图3-2 风向与街道峡谷污染浓度的关系
由于城市中的建筑对风有阻碍作用，所以上空的风在进入城市街道峡谷时速度将大大下降。JaakkoKukkonen等对街谷中的污染实测也表明污染与风速的关系是：当风速小于6m/s时，街谷内的污染浓度急剧上升；当风速大于6m/s时，街谷内的污染浓度降到很低。研究结果证明：旋风的横向速度与建筑物顶面处风的横向速度分量成正比。因此得出一个规律：上层大气中风速加大时，峡谷内污染物与上层大气的扩散交换也随之加剧，从而使得城市峡谷内污染浓度降低。
现代城市中，由交通造成的空气污染已经成为城市大气污染的主要部分，这部分污染空气主要集中在城市中的街道及其两边高楼组成的街道峡谷中。街道几何结构也是决定街道峡谷中污染特征及浓度大小的重要因素，主要包括街谷的高宽比 h / w 、街道两侧建筑的高度比 h 2 / h 1 、街谷的长高比 L / H 、街道屋顶形式。在实际的城市道路中，由于街道两侧的建筑物分布并不均匀，与理想的街道峡谷形状存在一定差异，因此街谷污染的扩散就更为复杂，风洞试验发现污染扩散的结果强烈依赖于街谷的不平衡度与房屋的外形，即街道几何结构。
街道几何结构可以根据天空可视系数（SVF）来进行衡量，SVF越大，说明通风条件越好，污染浓度越容易降低。关于街道几何结构对街谷污染扩散的影响，AndyT.Chan等人进行了比较深入的研充，并得出如下关系。
（1）街谷的高宽比 h / w 与街谷污染浓度的关系 从图3-3中可以看出，街谷的高宽比 h / w 小于0.5，即街谷两侧的建筑高度小于街道宽度的一半时，街谷内的气流呈独立湍流状存在，使污染物在街谷的一角内循环，不易稀释和扩散；街谷的高宽比 h / w 大于0.5时，随着街谷高宽比加大，下垫层的扰动加强，空气稀释加快，因此污染降低；但当街谷的高宽比 h / w 大于1.0时，上述情况不再继续，街谷与下垫层大气之间的动力交换下降，气流比较平稳，这使得街谷内污染物不易扩散，污染浓度上升，随着高宽比越大，浓度上升得越多。因此，街谷的高宽比 h / w 为1时是一个临界值，此时街谷污染浓度是最低的。
图3-3 街道峡谷的高宽比 h / w 与街谷污染浓度的关系
K.J.Craig等利用CFD技术（ComputationalFluidDynamics，即计算流体动力学）模拟估计出在气象条件最恶劣的条件下，对污染降低最为有利的街道结构是：在风速为2m/s的情况下，综合各因素得出最理想的街谷的高宽比 h / w =8.0/7.8≈1，这个结论与上述结果是一致的。
（2）街谷两侧建筑的高度比 h 2 / h 1 与街谷污染浓度的关系 当街谷垂直于风向时，街谷内污染最严重。这时，街谷两侧的建筑对街谷内气流的影响非常大。街谷两侧建筑的高度比 h 2 / h 1 与街谷污染浓度的关系，如图3-4所示。设街谷上风建筑高度为 h 1 ，下风建筑高度为 h 2 ，当 h 2 / h 1 <1.0时即下风建筑低于上风建筑时，自下风建筑的下部有气流进入街谷，这股不断的自由新鲜空气使街谷中污染浓度下降。随着两侧建筑的高度比 h 2 / h 1 下降，浓度降低更加明显。因此当 h 2 < h 1 时对气流扩散较为有效。
图3-4 街谷两侧建筑的高度比 h 2 / h 1 与街谷污染浓度的关系
当街道两侧建筑高度相同时，街谷迎风面的污染浓度比较低，但背风面污染浓度比较高，大约在 h 2 / h 1 =1.25时污染浓度最高，这是由于在下风建筑的上风气流造成淤塞，使得虽然下风建筑顶部正对新鲜的自由气流，但峡谷顶层对气流的剪断效应使得峡谷顶部的风速几乎可以忽略，并导致气流的淤塞。随着下风建筑高度的增加，下垫层的粗糙度变成促使气流运动的主导因素，且具有较高风速的气流层冲击下风建筑的顶部，因此污染浓度又随着 h 2 / h 1 的增大而开始下降，一直到 h 2 / h 1 约为2时，即下风建筑高度为上风建筑高度的2倍时到达一个临界点，此后 h 2 / h 1 继续增大时，由于下风建筑完全阻挡了整个气流，污染浓度又重新上升。
如果将峡谷 h 2 / h 1 >1.5倍以上的街道峡谷称为递升型峡谷，反之则为递降型峡谷，而两侧建筑物高变相差不多的峡谷则为平行型峡谷。当屋顶风向垂直于街道时，各类型街道峡谷的污染水平为：递降型背风侧>递降型迎风侧，平行型背风侧>平行型迎风侧>递升型背风侧>递升型迎风侧。街道峡谷两侧建筑物对称性对城市街道峡谷污染物分布的影响，如图3-5所示。
图3-5 街道峡谷两侧建筑物对称性对城市街道峡谷污染物
（3）街谷的长高比 L / H 与街谷污染浓度的关系 街谷的长度决定了街角和街谷边缘的空气间的循环作用，这种循环程度是控制街谷气流从平流转变到对流、进而影响扩散的主要因素之一。街谷的长高比 L / H 与街谷污染浓度的关系，如图3-6所示。
图3-6 街谷的长高比 L / H 与街谷污染浓度的关系
随着街谷长度的增加，气流循环程度扩大，污染浓度较小，直到街谷的长高比 L / H =5保持不变；当长高比超过该值，污染浓度又会增加，这是因为虽然气流循环程度保持不变，但随着街角长度增加，下垫面对空气的扰动程度下降而导致的。
（4）街道屋顶形式与街谷污染浓度的关系 街道边缘建筑物的屋顶形式、气流方向上的建筑宽度和周边其他建筑，均可导致由不同部分和环流区域产生的街谷上方的气流的变化。与平屋顶相比，高低错落的坡屋顶可以降低街谷中的污染浓度；对于相同的高宽比街谷来说，高浓度区出现在平屋顶街谷的迎风侧。
当风向为90°时，建筑屋顶对街谷污染浓度的影响，可根据上风建筑的屋顶和下风建筑屋顶的上风角的特征来考虑。下风建筑的上风角高于上风建筑屋顶的形式为“向上式”，而下风建筑的上风角低于或等于上风建筑屋顶的形式为“向下式”。“向上式”的街谷中污染物易于在上风建筑一侧的地面附近富集，而“向下式”的街谷中污染物易顺下风建筑墙面一侧富集。
Nakamura和Oke对街道中风与温度的分布进行了详细的量测，结果表明，由于受日照的不均匀加热作用，一天中不同时段峡谷内气流在各处稳定程度和扩散能力有明显差别。傅立新、郝吉明等对北京市街道峡谷污染物浓度与日照进行测量，得出结论，在日照强烈的条件下，街谷中污染物浓度要低一些。
谢拯等利用数值模拟的方法研究日光照射对污染物扩散的影响，得出结论，日光照射到街道峡谷的不同地方时，由于密度不同造成的浮力会改变街道峡谷的内部流场结构，对污染物的扩散造成影响。主要表现为以下几个方面。
（1）当日光照射到迎风面的建筑物时，街道内部的流场结构有上下两个反向的旋涡，起决定作用的下部逆时针方向的旋涡把污染物带到建筑物一侧，这与没有日光照射时背风面建筑物一侧污染物浓度最高的情形恰好相反。
（2）当日光照射背风面时，背风面建筑物壁面周围空气受热上升，运动方向与屋顶来风产生的旋涡方向一致，导致旋涡强度增大，原本在路面中心的污染带向迎风面建筑物移动更大的距离。
（3）当日光照射地面时，迎风面建筑物一侧有一新的逆时针旋涡出现，路面中心的污染物部分被带向迎风面建筑物一侧，其余部分仍被屋顶来风产生的顺时针旋涡带向背风侧，因而两侧建筑物都有污染物堆积。
随着我国城市建设的迅速发展，机动车的数量迅猛增加，使城市的大气环境污染加重，局部地区的大气环境质量严重恶化。由于城市空间的狭小及道路数量的不足，使得汽车排放的废气不易扩散，而且机动车尾气排放高度接近人的呼吸带高度，对街道行人及两侧建筑物内居民的健康造成很大的威胁。因此，分析街道峡谷内部汽车排气污染物的扩散，对研究城市的空气质量有着重要的意义。
（1）不同路况下污染物与车流量的关系 靳牡丹等人对4种污染物的浓度（空气中的铅浓度、PM 10 浓度、PM 2.5 浓度、土壤中的铅浓度）变化研究结果表明，污染物浓度路况不好时都比路况好时高。不同路况下污染物与车流量的关系，如图3-7所示。其原因是路况不好时，车速慢，易堵车，油耗大，单位时间内排放的污染物多。4种污染物和车流量都呈线性关系，且高度正相关。路况好时不同污染物与车流量关系，如图3-8所示。
图3-7 不同路况下污染物与车流量的关系
图3-8 路况好时不同污染物与车流量关系
（2）不同车流量下污染物的水平分布 土壤中的铅含量随着距公路的水平距离的增加趋势是：先增加到最大值，然后又减少。不同车流量下污染物及其与公路水平距离的关系，如图3-9所示。高车流量的土壤铅浓度比低车流量的浓度高。空气中PM 2.5 的浓度远比PM 10 的浓度高，前者大约是后者的4倍。二者随着取样地距公路的距离的增加有减少的趋势，而PM 10 减少不明显。由于公路两侧不同模式的绿化带对汽车尾气中的铅和PM扩散，起到一定的吸收和阻隔作用，空气中的铅浓度随着距离的增加而明显减少。
图3-9 不同车流量下污染物及其与公路水平距离的关系
（3）不同车流量下污染物的垂直分布 土壤中的铅浓度随土壤深度的增加而减少，而表层土壤中的铅浓度最大。不同车流量下铅浓度和垂直距离的关系，如图3-10所示。这与土壤性质有关，pH值是影响迁移、转化的重要因素，进入土壤的重金属的溶解度随土壤pH值的升高而降低，因而不易在土壤中迁移。
图3-10 不同车流量下铅浓度和垂直距离的关系
有机质含量是影响铅迁移的又一个重要因素。一般进入土壤中的铅易与有机质结合，使铅在土壤中的活动性减弱。由于表层土壤中的有机质含量比较高，而土壤的pH值也不太低，因此铅不易在土壤中迁移和转化，这是铅主要滞留在土壤表层的主要原因。空气中的铅浓度随着高度的增加而减少，并且车流量高的繁华马路边比车流量低的花园内的铅浓度高。
（4）不同车流量下污染物与季节的关系 当在相同季节时，污染物浓度的规律是高车流量高于中车流量，中车流量高于低车流量。不同车流量下，不同季节污染物浓度差异比较大，秋季的浓度比较低，冬季和春季的浓度比较高。不同车流量下污染物与季节的关系，如图3-11所示。这与能源结构、气候和生态系统自净能力的季节差异有关，如取暖产生的烟尘、沙尘暴天气、温度、降雨、刮风等。
图3-11 不同车流量下污染物与季节的关系
城市道路是城市的风景线，道路绿化与城市的沿街建筑一起构筑了城市的景观，绿化树种的选择应与周围的环境及文化氛围相适应，承接起文化载体的内涵。城市深厚的历史文化积淀、浓郁的民俗风情和特有的文化传统决定了城市景观的风格特点，决定了在城市街景的营造中应渗入地方特色文化的精髓，达到“人文景观”效果。
城市道路绿化是整个城市绿地系统的脉络，在城市生态系统中起着不可代替的生态功能，通过做好道路绿化建设，赋予城市道路勃勃生机和强烈的个性，使城市更添魅力。随着城市基础建设规模的不断扩大，城市交通网络日益完善，城市道路及绿化对美化城市生态环境中发挥着越来越大的作用。
（1）平行于城市风向的街谷中，由于风的输送作用污染物扩散很快，污染浓度容易降低；而垂直于城市风向的街谷中，污染物扩散很慢，污染浓度不易降低；与城市风向成夹角的街谷中，其污染物的扩散相当于在平行和垂直城市风向上的两个分量的共同作用，效果介于二者之间。因此，城市道路系统规划应考虑城市风向与道路走向的关系，尽量利用平行于城市风向的干路作为城市的排气通道，以使城市取得良好的空气质量。
（2）城市街谷中污染浓度的降低速度，与吹过城市的街谷上层大气中的风速成正相关，当上层大气中风速小于2m/s时，街谷内污染浓度会急剧上升；当风速超达6m/s时，街谷内的污染浓度降到很低。
（3）过低或过高的街谷高宽比，都不利于街谷内污染浓度的降低。过低的街谷高宽比，一方面使污染在街谷的一角内部循环，很不容易将其稀释；另一方面在城市土地昂贵的时代，也不符合城市建设的经济性。过高的街谷高宽比，则使街谷与下垫层大气之间的动力交换下降，从而使污染积聚不易扩散。理想的街谷高宽比为1.0，实际工作中宜控制在0.6～1.2。
（4）在城市规划中应避免沿街建筑高度的一致性。街建筑高度的不一致可以提供更好的通风条件，当街谷两侧建筑高度比 h 2 / h 1 <1或 h 2 / h 1 =2左右时，有利于街谷污染浓度的降低。因此，在进行城市建设规划时，应尽量避免下风建筑比上风建筑高得多的情况出现，否则将会导致街谷污染浓度不易降低，使城市的空气质量不良。
（5）由于当街谷的长高比 L / H =5时，气流循环程度扩大，污染浓度较小，因此街谷的长高比宜控制在5左右。
（6）尽量避免出现平屋顶的沿街建筑，坡屋顶的沿街建筑有助于街谷内污染物的扩散，同时可根据实际需要分别规划“向下式”或“向上式”的街旁建筑屋顶形式。
（1）街道绿化方面宜在道路两侧密植形成机动车与人行道之间的污染隔离，在机动车道一侧的植物树冠不应开张。
（2）在进行城市道路绿化规划时，不同的道路有不同的车流量，快速路大于主干路，主干路大于次干路，次干路大于支路。对于不同车流量的城市道路，为了能更好地吸收和阻挡污染物，规划设计的道路绿地的宽度和树种也应不一样。
（3）在规划设计道路绿地时，对于不同车流量的道路，为了能把土壤中铅的最高浓度降低到背景值，要考虑浓度达到最大值时土地距道路的距离。由于空气中的铅、PM 10 、PM 2.5 浓度都是随着距离的增加而减少，因此，道路绿化的科学规划设计可使污染物减少得更快，这样道路旁的居民区污染就会明显减轻。
（4）在进行城市道路绿地规划设计时，植物的树高应符合一定的高度要求，以便更好地吸收空气中的铅。
（5）规划设计的城市道路绿地，应考虑所选植物落叶的时间，应尽量选择不落叶或秋季落叶的植物作为城市道路绿化植物。
（6）降水对于大气污染的降低所起的作用最大，因此在干燥天气时对城市道路进行人工降水运作。这样可以结合现有的道路喷灌系统，一方面清除大气中的污染物，另一方面对植物叶片进行清洗，增加植物对粉尘等污染物的吸附作用。
（7）在城市道路绿地面积一定时，绿地宜集中在机动车道和非机动车道间的隔离绿带布置，既可以使人行空间和机动车的尾气隔离，又可以保证道路板块的完整性，提高道路的施工质量。从景观的角度，也有利于统一街道景观，增加绿视率。
在一般情况下城市的道路全程较长，进行城市道路绿化规划时可进行路段划分，各个路段的绿化规划设计，在保持整体景观统一的前提下，要具有一个统一的景观风格，可使道路全程绿化在整体上保持统一协调，提高道路绿化的艺术水平。总之，城市道路绿化规划应遵循以下基本原则。
城市道路绿化的主要功能就是维护交通安全和顺畅，保证道路的行车及行人的安全，保证行车视线的安全视距要求、平面交叉路口视距的安全距离及角度、车辆行驶的净空要求等。例如，道路两侧植物种类的大小、尺度、规格、造型、配置方式等，都应当在行车的净空之外，也就是在行车道路的宽度和规定的空间高度范围之内不得植树木等植物，以保证绿化符合行车视线和行车净空等行为规律，使车辆能够正常运行。
在道路的交叉口视距三角形的范围内和弯道内侧规定的范围内，种植的树木不能影响驾驶人员的视线通透，以保证行车的规定视距；在弯道外侧布置树木时，应沿着路的边缘连续种植，以充分体现道路的线形变化，引导驾驶人员的行车视线。
城市道路绿化是构成城市景观的重要因素之一，它与一年四季街景的变化相关。道路绿化要保证植物生长所需的空间与环境，没有足够的地面与地下生长空间，植物就无法生长。2013年暴风雨对很多城市道路树木的损坏，就是一个最好的证明和惨重教训。城市道路绿化植物的选择应因地制宜、适地适树，以乡土植物为主，它们能适应当地的自然条件和立地条件，道路绿化的效果才能长期保持稳定。
我国很早就认识到适地适树在植树造林中的重要性。如西汉刘安《淮南子》中说：“欲知地道，物其树”，指出了树木生长与自然条件的密切关系。适地适树立地条件与树种特性相互适应，是选择造林树种的一项基本原则。依据生物与其生态环境的辩证统一这一生物界的基本法则提出。城市道路绿化工作的成败在很大程度上取决于这个原则的贯彻。
城市生态绿化是在改善城市生态环境，创造融合自然的生态游憩空间和稳定的绿地的基础上，运用生态学原理和技术，借鉴地带性植物群落的种类组成、结构特点和演替规律，以植物群落为绿化基本单元，科学而艺术地再现地带性群落特征的城市绿地。
生态绿化通过构建多样性景观，对绿地整体空间进行生态合理配置，尽量增加自然生态要素，追求整体生产力，健全景观生态结构。如与城市综合减灾系统相结合，发挥绿地调节城市水文循环系统的功能，提高绿地对水分的吸收、储存和渗透功能，减少地表径流，补充城市地下水。绿地硬质地坪应从水分循环、树木通气性等自然生态过程的完整性进行系统论证和调整，制止纯粹工程考虑的作法；在干旱和半干旱地区，可适当让绿地低于硬质地坪，以利于吸蓄降雨；绿地格局应结合气候特征，在主导风向上部构筑生态绿地，引入新鲜空气。
城市道路植物配置应符合植物间的生态习性和生物学特征，以乔木为主，乔木、灌木、地被植物相结合，形成复层的拟生态植物配置结构，充分发挥植物的环境生态效益。城市道路绿化要充分发挥其遮阳、滞尘、减噪、改善道路生态环境质量的功能，使行人免受阳光暴晒，减少道路旁建筑的热辐射；道路绿化要尽量保护原有的树木，特别是古树名木，这样才能创造层次丰富的绿色生态景观，有利于行人的身心健康。
城市道路植物的配置应根据道路的性质，与市政公用设施的位置等统一协调。城市道路绿化的景观应与市政地下和地管线、天桥、通道、公交车站、路灯、雕塑、建筑小品等街景结合。既要保证各种市政设施的正常运作和维修，又要有适当的位置、空间保证树木的生长，创造和谐、美观的街景。
道路植物是城市绿化结构中不可分割的一部分，道路绿化限定道路和两侧建筑之间的空间，同时也美化建筑的本身，利用植物形状的变化，采用不同的配置方法，可以软化道路两侧建筑物硬线条的不良影响。道路绿化还可以作为改善城市设施的因素来加以利用，例如遮挡不需要暴露的地区，如厂房以及在道路绿地上的其他城市设施；强调某种变化，如在车行道和人行道之间密集种植植物以示分隔；在道路节点以视觉观赏为主要目的，布置别具特色的植物。
在现代城市中园林景观路是道路绿化的重点，主干路是城市道路网的主体，贯穿于整个城市，因此，应在城市绿地系统规划中对园林景观路和主干路的绿化进行整体的景观特色规划。园林景观路的绿化用地比较多，具有较好的绿化条件，应选择观赏价值比较高的植物，合理进行配置，以反映城市的绿化特点和绿化水平。主干路绿地率较高，绿带也比较多，植物配置要考虑空间层次和色彩搭配，体现城市道路绿化景观特色。
一般情况城市中的道路周边或是建筑物、构筑物林立的人工环境，或是毗邻山、河、湖、海、丘陵、森林等自然环境。规划时应结合不同的人工环境或自然环境特点创作出绿化景观特色。在同一条道路上的绿化应具有一个统一的景观风格，可使道路全程绿化在整体上保持统一协调，提高道路绿化的艺术水平；在同一路段上的各类绿带，在植物配置上应相互配合，并应协调空间层次、树形组合、色彩搭配、和季相变化的关系，形成该路段的景观特色。
城市景观是人类欲望和理想在大地上的投影，要创造一个和谐、理想的环境，只有坚持景观具有特色的设计原则，减少盲目地从众和抄袭，站在人、自然、社会、历史和文化的角度才能抓住景观设计的生命核心，掌握景观设计的生命之源。