[科普中国]-PM2.5二次生成 树木竟然也有“贡献”

植物对雾霾有双重影响，一方面是能沉降、阻滞和吸附颗粒物，另一方面是排放植物源VOCs，二次生成PM2.5，对大气影响非常复杂。

进入4月，北方多地都迎来了柳絮飘飞的高峰期。漫天柳絮不仅给出行、生活带来诸多不便，还会引起不适，打喷嚏、流鼻涕、呼吸不畅困扰着很多人。但柳絮并非是最让人厌烦的。4月17日，北方遭遇今年最大范围沙尘天气，北京PM2.5浓度一度达重度污染。据中央气象台网站消息，4月30日至5月3日，华北黄淮等地还有间歇性轻度霾天气；4月27日与4月29日，内蒙古中部、华北北部局地有扬沙或浮尘天气。

飘絮、沙尘、雾霾轮番袭来，经常是你未唱罢他已登场。4月27日，北京林业大学教授余新晓在接受科技日报记者采访时说，国家林业公益性行业重大科研专项“森林对PM2.5等颗粒物的调控功能与技术研究”显示，北京海淀、朝阳、丰台等城六区所有植物年均总滞尘量9789吨，削减PM2.5、PM10和沙尘效果良好，但产生的飘絮以及植物源VOCs（挥发性有机物染污物）却对空气污染有“贡献”，必须采用协同控制、树种选择等方式来“增蓝减霾”。

PM2.5平均浓度大幅超标 成因复杂

4月的空气情况是我国当前复杂空气状况的一个缩影。在“第21届大气污染防治技术研讨会”上，中国环境科学学会秘书长王志华介绍说：“大气污染是当前我国面临的突出环境问题，不少地区的环境污染形势严峻。2016年，全国338个城市平均达标天数比例为78.8%，PM2.5平均浓度超过标准许多。我国PM2.5成因复杂，来源广泛，其中50%来自燃煤、机动车、扬尘、生物质燃烧等直接排放，其他来自空气中二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等转化而来的二次污染。”

王志华认为，大气污染防治近年取得一定成效，但依然面临着巨大挑战。“特别是在控制污染物的精准程度上存在着很大欠缺，如要想精准锁定目标，就得研究臭氧和PM2.5如何协同；为削减PM2.5，除控制VOCs排放外，还要对二氧化硫、烟粉尘、氨等污染物进行控制。”

柳树生成柳絮还排放VOCs

VOCs是一个总称，是指任何能参加大气光化学反应的有机化合物，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃及各种含氧烃、卤代烃、氮烃、硫烃等。公众熟知的甲醛、苯也属于VOCs。

VOCs不但会生成臭氧，也是PM2.5的“前体物”，VOCs通过凝结等方式形成二次有机颗粒物，再转化成PM2.5。中国工程院院士、清华大学教授贺克斌说：“VOCs、臭氧和PM2.5是彼此关联的。”

但在当前，我国空气中VOCs浓度不降反升。“当植物开花时，很多人会鼻塞、打喷嚏、眼睛发炎等，这是通常说的花粉过敏。其实这是一种误解。并非是花粉这样的大颗粒物导致人群不适，而是植物开花时排放了VOCs，VOCs粒径很小，人体吸入后或生成PM2.5吸入后，使过敏人群产生种种不适。”余新晓说，植物对雾霾有双重影响，一方面是能沉降、阻滞和吸附颗粒物，另一方面是排放植物源VOCs，二次生成PM2.5，对大气影响非常复杂。

“我们研究发现，不同植物产生和排放VOCs种类、数量不同。”余新晓说，如灌木会排放烯烃、烷烃和醇类，排放量是金银木>金叶女贞>大叶黄杨。落叶乔木类，垂柳会产生烷烃、醇类；悬铃木和栾树产生烯烃、醇类，栾树>悬铃木>垂柳。常绿乔木会产生烯烃，圆柏>乔松>油松。

余新晓说，不同植物挥发性有机物数量一天之内会随时间变化，如会产生柳絮的垂柳，中午12点30分到13点，是产生苯、醇等VOCs的高峰期。

森林滞尘作用明显但不会减弱风力

“目前，北京的各类公园、自然保护区、百万亩平原造林工程、京津风沙源治理工程和三北防护林工程所形成的林带，都对北京的雾霾防护起到了一定作用。”余新晓说。

网上流传一种说法，认为三北防护林阻挡了来自北方的大风，使得京津冀等地区风速变小，空气中的污染无法被“吹走”，雾霾增加。

“这种说法并不正确。”余新晓说，三北防护林等对PM2.5有阻滞等作用，特别是对大于PM10的粗颗粒物，滞尘作用更加明显。“人工林长得再高也不过20—30米，只能对近地面有影响，不会减弱高空的大风；而且气流在穿过森林后，很快就会恢复。”

“十三五”期间VOCs总量要下降10%

浙江工业大学副校长陈建孟教授说，从VOCs废气排放来看，有自然源、人为源、移动源和固定源。

根据国家要求，“十三五”期间VOCs总量要下降10%；京津冀地区联防联控，也首次将VOCs首次列为4类重点污染物之一。华南理工大学环境与能源学院院长叶代启教授说，人为源中，工业源比例占一半，移动源和生活源分别占是1/4左右。造成VOCs废气的工业源里包括煤化工、石油化工等从生产，到储存、销售过程；以VOCs为原料的锅炉生产加工等。移动源里80%是道路移动源；还有日用品消费、化石原料、生物质燃烧和农药使用等。

“按照现在的生活生产发展方式，VOCs增量是非常惊人的。”叶代启说，VOCs总量要降10%，削减并非是简单地减原先存量的10%，而是要把增加量也削减了，“这才是一个绝对量的削减”。

优化配置技术实现防尘杀菌

如何既控制柳絮又减少植物源VOCs？余新晓说，北京正在给会产生柳絮的雌性柳树注射药物，并采取更新树种等方式解决柳絮等问题。此外，还可通过树种选择、优化配置技术等来实现。

据“森林对PM2.5等颗粒物的调控功能与技术研究”项目研究显示，总体来看，针叶树种的滞尘量要高于阔叶树种。而植物春季对悬浮颗粒物（TSP）和PM2.5吸附能力也不同。

“植物叶片吸附颗粒物能力还受植物叶表面微观结构等影响，植物叶片结构随季节会发生变化影响对颗粒物的吸附。”余新晓说，项目组还研发了道路防护林配置技术模式、社区散生林木高效滞尘树种配置技术模式等以达到最佳削尘等效果。

树林是道路污染源、居民区以及其他区域间的重要生态屏障，因此，紧靠高速路的位置要设置滞尘功能强的紧密结构林带，使PM2.5等尽量被吸收或阻滞在林带内，能有效改善防护区域的环境质量。

在社区内部进行树种配置时，不能单纯考虑滞尘能力，还应兼顾不同分区的功能。在道路两旁和社区外污染源间，应种植滞尘能力强的树种，阻碍颗粒物扩散等。

“除普通草本植物外，还要注重观赏花木、阔叶乔木、食用果树、药用植物和芳香植物等搭配种植。”余新晓说。