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植物防治雾霾有戏吗?

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"北京遭重霾浓雾笼罩 局地能见度不足50米"、"进京快递货车因霾堵车 三天未挪一步"等新闻成了近期的热点,由此引发了新一轮对雾霾问题的探讨。


对于治理雾霾,民间人士、专家、政府官员等纷纷支招,总结起来无外乎"一减一增"即减少源头排放量、增加雾霾吸收量。而培育种植防治雾霾效果好的树种,以植物吸收的方式防治雾霾是其中一个标本兼治且见效快的好办法。



对于治理雾霾,民间人士、专家、政府官员等纷纷支招,总结起来无外乎"一减一增"即减少源头排放量、增加雾霾吸收量。而培育种植防治雾霾效果好的树种,以植物吸收的方式防治雾霾是其中一个标本兼治且见效快的好办法。




PM2.5有的治吗?


治理雾霾最好的办法就是从源头做起。目前大家的普遍共识就是,减少煤炭、石油等高碳能源消耗,调整产业结构,减少汽车尾气排放等。还有一点很重要,但比较容易忽视的就是,城市里要防治扬尘和路面遗撒等来源,森林植被在这方面可以发挥很大的作用。



树木有独特的叶面结构,可以滞留、吸附部分扬尘等颗粒物。城市大面积裸露的土地在特殊天气会很容易形成扬尘,开工建设项目必须与林业绿化措施紧密结合。在此基础上,要尽可能搞清楚污染源的分布、排污物的成分和排放量,然后再去规划,在不同的PM2.5排放环境下,城市森林应该如何布局?怎样防护?






植物治雾霾有戏吗?



研究发现,植物对PM2.5有拦截、吸附、滞留的作用,而且正效应很明显,比如公园内的林带对PM2.5起到了聚集减缓作用。但植物本身也会产生颗粒物,比如植物的花粉以及散发出来的气味等有机挥发物的分子,也属于PM2.5的范围,所以,在不同的生长阶段、不同时期,植物个体还可能产生一定的负效应。

▲叶片表面颗粒物情况


我们要清醒地认识到,对于盘踞地面上空近百万平方公里的大面积雾霾来说,植物的作用是有限的。但是现在,全世界都没有一种有效的办法可以一次性把雾霾给消除了。因此,对于植物治霾,我们既要看到它的积极面,同时也要理性看待,不能过度夸大。




"绿色净化器"如何发挥作用?



1
滞尘作用

有研究表明,PM2.5中的含氮物质,比如一氧化氮、二氧化氮和有机氮等能进入植物体内,并且参与植物代谢。植物对PM2.5的调控作用,是滞尘作用里面的一部分,但又不完全一样。

植物体的不同之处在于,它滞留、吸附、拦截PM2.5的作用是可再生、可恢复的。遇到刮风降雨等,叶片上面滞留的PM2.5会减少很多,如此一来植物又可以再次发挥作用了。而且植物的吸附、阻滞、拦截作用不仅是年复一年可再生的,随着植物的生长,滞留PM2.5能力还会不断增大。






2
富集作用



有人把森林比作调控PM2.5的"绿色净化器",确实,森林植被对PM2.5有明确的富集作用。比如北京五环边上的林带是结合北京奥林匹克公园绿地建设的,五环路上汽车尾气中的部分PM2.5会被周围林带富集聚集起来。

产生这一现象的原因,一是林带遮风,相对风速低,二是林内湿度比较高,形成一个低风高湿的环境,林带中的PM2.5,不容易扩散,森林植被就像一个网一样,把PM2.5暂时性固定在林带内部。但是,前提条件是要有一个富集的有效宽度,比如,毛白杨林带最少要有18米宽,才能使得林带另一侧的浓度低于林带污染源一侧的浓度。

市民需要注意的是,根据监测结果发现,9:00以前、21:00之后,林内的PM2.5浓度比林外要高。主要原因是晚上相对风速小、湿度高,PM2.5在林带中难以扩散出去,所以大家在21:00到次日9:00这个时间段,尽量少去公园锻炼。





什么样的树种治霾效果更好?


多项研究显示,树种阻滞吸附PM2.5的效率和树种类型、个体大小、树冠特性、生长速率和叶片微观特征密切相关。

1、和落叶树相比,常绿树着叶期长,冬季仍能够发挥较好的滞尘作用。

2、就树木个体大小而言,高大树木比矮小树木对空气流动的影响大,易形成湍流,为PM2.5沉降提供有利条件。

3、从生长速率来看,生长迅速的树木能够更快地增加吸附PM2.5的叶面积。

4、树冠紧密,枝叶结构密度大的树木对颗粒物的阻滞作用大。

5、叶片细小、或多裂、边缘不规则如阔叶树种的裂叶、一回或多回羽状复叶,针叶树松科、柏科树种的圆柱形针叶、刺叶或鳞叶等,叶片形状复杂,易形成湍流,有助于空气中PM2.5沉降。

6、叶片的表面积越大,树木吸附颗粒物的面积也越大。

7、树种的叶片表面粗糙、有绒毛或纤毛、或能分泌树脂,能够减少吸附的颗粒物重新悬浮回大气中。



如何让植物治霾的作用最大化?


1、规模发展的森林效果最好,尽量成片、成带、成块,避免零散种植树木零散的树木作用非常有限,森林作为一个作用体,必须要有体量


2、单层林不如复层林,纯林不如混交林,包括乔灌草等各种方式混交。在北京地区,能在几百米的高度测到PM2.5,从高空到地表,PM2.5的浓度是递增的。


3、对于整个城市的绿地规划要统一布局,优化配置。比如现在,北京市的中心区就需要增绿,而我们现在能植树的,主要在周边地区。






人类对于植物生态作用的认识,一直都是一个不断深化的过程。从早期的保持水土、涵养水源、提高生物多样性、防风固沙,到后来的碳汇功能,再到现在对大气环境的调控作用等。相信,在将来,作为地球的土著生物,植物还有更多的功能等着人类去发掘。


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