树木实际上可能会让夏季空气污染变得更糟

谈谈树木的“罪恶”

人们曾以为树木是城市绿洲的救星。毕竟,树木能提供清凉宜人的绿荫,有助于降低城市的热岛效应,而城市因充斥着沥青和混凝土等表面材料而容易过热。通过向空气中泵送氧气——人类赖以呼吸的氧气——同时过滤有害的空气污染物,树木本应帮助居住在城市地区的八成美国人呼吸畅通。但今天发表在期刊《环境科学与技术》上的一项新研究发现,仅仅种植树木而不解决空气污染的根本问题,无异于在双层培根甜甜圈上撒菠菜:你最终还是会死于心脏病。

研究人员发现,在热浪期间,树木会释放挥发性有机化合物(VOCs),这些化合物会使空气污染,尤其是近地面的臭氧污染,恶化高达百分之六十。

“我们很惊讶植物对空气污染的贡献如此之大,”该研究的首席作者、德国波茨坦高等可持续发展研究所的高级研究员Galina Churkina说。

需要明确的是,这完全是我们的错。就其本身而言,树木的VOCs并不会构成威胁。但一旦进入空气,它们会与氮氧化物(NOx)发生化学反应——氮氧化物是燃烧燃料(如汽车发动机使用的汽油)的副产物——从而使混合物中的臭氧含量增加。NOx 会引起一系列负面健康影响,从呼吸系统问题到心脏病发作。与此同时,近地面的臭氧会刺激呼吸系统,加剧哮喘和慢性肺病,甚至可能导致永久性肺损伤。

“我们知道,如果植物增多,VOCs的排放量增加,那么在NOx含量很高的城市,污染——臭氧——可能会大幅增加,”Churkina说。“我们认为量化植物对臭氧产生的贡献程度会很有趣。而热浪是一个合乎逻辑的起点,因为有研究表明,在热浪期间空气污染会加剧。”

Churkina和她的同事模拟了不同种类植物释放挥发性有机化合物的情况,并模拟了这些化合物在大气完整化学反应(包括氮氧化物)中的行为。柏林成为了完美的案例研究地点——该市拥有其2003年热浪期间的空气监测数据。

虽然由于工业VOCs(已被发现对健康有害)的存在,VOCs常常带有负面含义,但植物产生的VOCs本身并非不寻常或有害。例如,新鲜松针的独特气味是由一组称为单萜的VOCs引起的,而丁香的独特香气则是(E)-beta-ocimeneE以及同名的Lilac aldehydelilac alcohol的混合物。植物产生VOCs是为了吸引昆虫(为其花朵授粉)、驱赶昆虫(使其不受打扰)以及在压力时期。正是这些压力时期导致了研究中概述的问题:在热浪期间,植物会增加VOCs的产量,因为极高的温度对植物来说是一种生理压力。

这并不意味着我们应该停止种植树木,因为归根结底,问题在于人类产生的污染。此外,该研究仅表明树木在热浪期间会加剧我们的污染物,并非总是如此。即使是Churkina研究的热浪中气温升高,也都可以归咎于我们。2015年的一项研究发现,2003年的欧洲热浪主要是由气候变化引起的。

但这项研究清楚地表明,仅仅种植树木是不够的——我们还必须减少污染。

Churkina希望研究结果能帮助城市更有效地开展绿色行动——例如,种植在高温天气下VOCs排放量较少的树木。市政当局还应注意为城市树木提供充足的水分,因为导致VOCs产量增加的热应激是由缺水引起的。

“我想强调的是,在城市种植树木是一件好事,”Churkina说。“但如果你真的想从城市树木中获益,你就必须从另一方面入手,减少污染物。”

 

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