炎炎夏日,植物竟成了空气污染源

作者: Galina Churkina

来源: 环境科学与技术

发布日期: 2017-05-23

研究表明,在高温下,城市植被释放的化学物质会增加空气中的臭氧和颗粒物污染,尤其是在温度达到30°C时,高达60%的地表臭氧由城市树木导致。尽管如此,城市绿化仍有许多优点,但需配合减少车辆排放等措施,以实现减少污染的目标。

城市中的绿色植被不仅让城市更美,也为行人在炎炎夏日提供一片阴凉的歇脚处。多年来,种植树木一直被认为是使城市更环保、更干净、更健康的重要策略。但你可能不知道,在热浪滚滚的夏日,这些美丽的城市树木实际上会增加空气的污染程度。科学家早已知道城市植被释放的化学物质与人类活动所产生的化学物反应会形成臭氧和颗粒物。这种反应会随温度升高而加剧,并可能在高温期间人口稠密的地区导致严重的空气质量问题。

近期发表在《环境科学与技术》的一篇报告中,科学家们研究高温会如何影响城市/郊区植被与地面臭氧和颗粒物质的形成。根据分析,研究人员发现当温度升高到30°C时,有高达60%的地表臭氧是由城市树木导致。这听上去似乎与“常理”相悖,不是说好的绿化让城市更美好吗?德克萨斯大学奥斯汀分校的城市规划专家罗伯特·杨(Robert Young)对此做出的评价是:“一切都有多重效应嘛。

”他虽然并没有直接参与研究,但他解释道这样的结果并不意味着我们应该停止在城市中种植树木的计划。相反,我们需要采取更严格的措施来控制其他的空气污染源,例如车辆排放。我们来回顾一下城市树木的诸多优点:它们减少雨水径流、在城市中提供凉爽的遮蔽区、还能将二氧化碳转化为氧气等等。但不可忽视的是,树木和其他植被所释放的某些化学物质会与周围环境中的氧化物相互作用,从而污染空气。

例如异戊二烯(多由树木产生,属于具有挥发性的碳氢化合物VOC),可以与人造化合物如氮氧化物NOx反应,形成地层臭氧,污染空气,并对人体健康造成伤害;单萜烯(有两个异戊二烯的萜烯)和倍半萜烯(有三个异戊二烯的萜烯)也与氮氧化物反应,当它们反应时,许多烟雾颗粒(PM)会越来越多的积聚在空气中。而在城市中,这些与植被释放的化学物质反应的氧化物主要来自于汽车、卡车等交通工具的尾气排放。

最新的研究报告的作者是来自德国柏林洪堡大学的Galina Churkina和她的同事,他们通过研究有热浪席卷的2006年和2014年两个夏天的数据,比较了柏林勃兰登堡城市区域的植物所释放的化学浓度的模拟。数据分析的结果显示,在普通的每日最高夏季温度下(平均25°C),城市植被所释放的化学物会导致空气中6%至20%的臭氧形成。

当温度升高到30°C以上的热浪高峰期时,植物排放加剧,所能形成的臭氧层的份额提高到60%。Churkina说她和同事看到这个植物与污染之间的关系并不意外,但仍表示“从数据上看,这个程度十分惊人。”她指出,结果表明,在城市中空间增加绿色植被的方案不能单独进行。因此,若想要通过加大绿化来减少污染,必须同时减少机动车辆的污染,加大更多的清洁能源的使用。

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