PM2.5二次生成 樹木竟然也有“貢獻”

進入4月，北方多地都迎來了柳絮飄飛的高峰期。漫天柳絮不僅給出行、生活帶來諸多不便，還會引起不適，打噴嚏、流鼻涕、呼吸不暢困擾著很多人。但柳絮并非是最讓人厭煩的。4月17日，北方遭遇今年最大范圍沙塵天氣，北京PM2.5濃度一度達重度污染。據(jù)中央氣象臺網(wǎng)站消息，4月30日至5月3日，華北黃淮等地還有間歇性輕度霾天氣；4月27日與4月29日，內(nèi)蒙古中部、華北北部局地有揚沙或浮塵天氣。

飄絮、沙塵、霧霾輪番襲來，經(jīng)常是你未唱罷他已登場。4月27日，北京林業(yè)大學(xué)教授余新曉在接受科技日報記者采訪時說，國家林業(yè)公益性行業(yè)重大科研專項“森林對PM2.5等顆粒物的調(diào)控功能與技術(shù)研究”顯示，北京海淀、朝陽、豐臺等城六區(qū)所有植物年均總滯塵量9789噸，削減PM2.5、PM10和沙塵效果良好，但產(chǎn)生的飄絮以及植物源VOCs（揮發(fā)性有機物染污物）卻對空氣污染有“貢獻”，必須采用協(xié)同控制、樹種選擇等方式來“增藍減霾”。

PM2.5平均濃度大幅超標(biāo) 成因復(fù)雜

4月的空氣情況是我國當(dāng)前復(fù)雜空氣狀況的一個縮影。在“第21屆大氣污染防治技術(shù)研討會”上，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會秘書長王志華介紹說：“大氣污染是當(dāng)前我國面臨的突出環(huán)境問題，不少地區(qū)的環(huán)境污染形勢嚴(yán)峻。2016年，全國338個城市平均達標(biāo)天數(shù)比例為78.8%，PM2.5平均濃度超過標(biāo)準(zhǔn)許多。我國PM2.5成因復(fù)雜，來源廣泛，其中50%來自燃煤、機動車、揚塵、生物質(zhì)燃燒等直接排放，其他來自空氣中二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等轉(zhuǎn)化而來的二次污染。”

王志華認(rèn)為，大氣污染防治近年取得一定成效，但依然面臨著巨大挑戰(zhàn)。“特別是在控制污染物的精準(zhǔn)程度上存在著很大欠缺，如要想精準(zhǔn)鎖定目標(biāo)，就得研究臭氧和PM2.5如何協(xié)同；為削減PM2.5，除控制VOCs排放外，還要對二氧化硫、煙粉塵、氨等污染物進行控制。”

柳樹生成柳絮還排放VOCs

VOCs是一個總稱，是指任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機化合物，主要包括烷烴、烯烴、芳香烴及各種含氧烴、鹵代烴、氮烴、硫烴等。公眾熟知的甲醛、苯也屬于VOCs。

VOCs不但會生成臭氧，也是PM2.5的“前體物”，VOCs通過凝結(jié)等方式形成二次有機顆粒物，再轉(zhuǎn)化成PM2.5。中國工程院院士、清華大學(xué)教授賀克斌說：“VOCs、臭氧和PM2.5是彼此關(guān)聯(lián)的。”

但在當(dāng)前，我國空氣中VOCs濃度不降反升。“當(dāng)植物開花時，很多人會鼻塞、打噴嚏、眼睛發(fā)炎等，這是通常說的花粉過敏。其實這是一種誤解。并非是花粉這樣的大顆粒物導(dǎo)致人群不適，而是植物開花時排放了VOCs，VOCs粒徑很小，人體吸入后或生成PM2.5吸入后，使過敏人群產(chǎn)生種種不適。”余新曉說，植物對霧霾有雙重影響，一方面是能沉降、阻滯和吸附顆粒物，另一方面是排放植物源VOCs，二次生成PM2.5，對大氣影響非常復(fù)雜。

“我們研究發(fā)現(xiàn)，不同植物產(chǎn)生和排放VOCs種類、數(shù)量不同。”余新曉說，如灌木會排放烯烴、烷烴和醇類，排放量是金銀木>金葉女貞>大葉黃楊。落葉喬木類，垂柳會產(chǎn)生烷烴、醇類；懸鈴木和欒樹產(chǎn)生烯烴、醇類，欒樹>懸鈴木>垂柳。常綠喬木會產(chǎn)生烯烴，圓柏>喬松>油松。

余新曉說，不同植物揮發(fā)性有機物數(shù)量一天之內(nèi)會隨時間變化，如會產(chǎn)生柳絮的垂柳，中午12點30分到13點，是產(chǎn)生苯、醇等VOCs的高峰期。

森林滯塵作用明顯但不會減弱風(fēng)力

“目前，北京的各類公園、自然保護區(qū)、百萬畝平原造林工程、京津風(fēng)沙源治理工程和三北防護林工程所形成的林帶，都對北京的霧霾防護起到了一定作用。”余新曉說。

網(wǎng)上流傳一種說法，認(rèn)為三北防護林阻擋了來自北方的大風(fēng)，使得京津冀等地區(qū)風(fēng)速變小，空氣中的污染無法被“吹走”，霧霾增加。

“這種說法并不正確。”余新曉說，三北防護林等對PM2.5有阻滯等作用，特別是對大于PM10的粗顆粒物，滯塵作用更加明顯。“人工林長得再高也不過20—30米，只能對近地面有影響，不會減弱高空的大風(fēng)；而且氣流在穿過森林后，很快就會恢復(fù)。”

“十三五”期間VOCs總量要下降10%

浙江工業(yè)大學(xué)副校長陳建孟教授說，從VOCs廢氣排放來看，有自然源、人為源、移動源和固定源。

根據(jù)國家要求，“十三五”期間VOCs總量要下降10%；京津冀地區(qū)聯(lián)防聯(lián)控，也首次將VOCs首次列為4類重點污染物之一。華南理工大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院院長葉代啟教授說，人為源中，工業(yè)源比例占一半，移動源和生活源分別占是1/4左右。造成VOCs廢氣的工業(yè)源里包括煤化工、石油化工等從生產(chǎn)，到儲存、銷售過程；以VOCs為原料的鍋爐生產(chǎn)加工等。移動源里80%是道路移動源；還有日用品消費、化石原料、生物質(zhì)燃燒和農(nóng)藥使用等。

“按照現(xiàn)在的生活生產(chǎn)發(fā)展方式，VOCs增量是非常驚人的。”葉代啟說，VOCs總量要降10%，削減并非是簡單地減原先存量的10%，而是要把增加量也削減了，“這才是一個絕對量的削減”。

優(yōu)化配置技術(shù)實現(xiàn)防塵殺菌

如何既控制柳絮又減少植物源VOCs？余新曉說，北京正在給會產(chǎn)生柳絮的雌性柳樹注射藥物，并采取更新樹種等方式解決柳絮等問題。此外，還可通過樹種選擇、優(yōu)化配置技術(shù)等來實現(xiàn)。

據(jù)“森林對PM2.5等顆粒物的調(diào)控功能與技術(shù)研究”項目研究顯示，總體來看，針葉樹種的滯塵量要高于闊葉樹種。而植物春季對懸浮顆粒物（TSP）和PM2.5吸附能力也不同。

“植物葉片吸附顆粒物能力還受植物葉表面微觀結(jié)構(gòu)等影響，植物葉片結(jié)構(gòu)隨季節(jié)會發(fā)生變化影響對顆粒物的吸附。”余新曉說，項目組還研發(fā)了道路防護林配置技術(shù)模式、社區(qū)散生林木高效滯塵樹種配置技術(shù)模式等以達到最佳削塵等效果。

樹林是道路污染源、居民區(qū)以及其他區(qū)域間的重要生態(tài)屏障，因此，緊靠高速路的位置要設(shè)置滯塵功能強的緊密結(jié)構(gòu)林帶，使PM2.5等盡量被吸收或阻滯在林帶內(nèi)，能有效改善防護區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量。

在社區(qū)內(nèi)部進行樹種配置時，不能單純考慮滯塵能力，還應(yīng)兼顧不同分區(qū)的功能。在道路兩旁和社區(qū)外污染源間，應(yīng)種植滯塵能力強的樹種，阻礙顆粒物擴散等。

“除普通草本植物外，還要注重觀賞花木、闊葉喬木、食用果樹、藥用植物和芳香植物等搭配種植。”余新曉說。