過熱的樹木加劇城市空氣污染

一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，汽車和人類活動(dòng)在美國洛杉磯造成的空氣污染正因該市的植物而加劇，其中一些植物為應(yīng)對(duì)高溫和干旱排放的化學(xué)物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致有害的臭氧和PM2.5顆粒物污染。6月20日，相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》。

論文第一作者、德國于利希研究中心的Eva Pfannerstill表示：“由于很難控制植物的排放，因此控制人為部分更為重要。”

許多植物都會(huì)釋放一種叫作萜類化合物的化學(xué)物質(zhì)，比如開花的藍(lán)花楹、芬芳的桉樹等。對(duì)植物來說，這些物質(zhì)是化學(xué)信號(hào)，可以作為抗氧化劑。但在大氣中，這種揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)會(huì)與其他污染物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生有害的臭氧和PM2.5顆粒物污染。

在一些地方，由于更清潔的汽車和發(fā)電站的使用，人為的空氣污染源已經(jīng)減少，而植物的排放開始發(fā)揮更大的作用，但到底有多大尚未搞清。

2021年6月，Pfannerstill和同事在洛杉磯上空飛行了幾天，測(cè)量了VOC的排放量。研究人員使用車載質(zhì)譜儀確定了空氣中400多種VOC的濃度。同時(shí)開展的對(duì)風(fēng)速的3D測(cè)量，使他們能夠?qū)某鞘猩仙姆肿优c從其他地方吹來的分子分離。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在城市的許多地區(qū)，萜類化合物是VOC的主要來源。在植被較多的地方和氣溫較高的日子里，這種情況尤其明顯。當(dāng)氣溫突破30攝氏度時(shí)，萜類化合物的排放占主導(dǎo)地位，即使在植被較少、人口更多的市中心也是如此。

Pfannerstill說，植物在高溫環(huán)境中釋放更多萜類化合物的確切原因尚不清楚，但這可能是對(duì)熱量或水分壓力的反應(yīng)。此外，更高的蒸發(fā)率和溫度也增加了與人為來源——汽油、油漆，甚至有香味的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品，如除臭劑和發(fā)膠有關(guān)的VOC排放。

這種觀測(cè)到的熱量和排放之間的聯(lián)系也暗示了氣候變化將增加空氣污染的途徑。研究人員發(fā)現(xiàn)，在洛杉磯，VOC對(duì)臭氧形成的影響可能會(huì)翻倍，預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉，該市的氣溫將上升3攝氏度。此外，VOC對(duì)PM2.5污染的影響可能會(huì)增加40%。

美國國家海洋和大氣管理局的Matthew Coggon表示：“進(jìn)行這種直接觀測(cè)對(duì)于建立正確的模型來預(yù)測(cè)明天或幾年后的空氣污染情況至關(guān)重要。”他說，植物排放量的增加也凸顯了進(jìn)一步減少與VOC反應(yīng)的人為空氣污染源的重要性。

美國哥倫比亞大學(xué)的Roisin comme說，在城市中種植哪些物種也有影響，隨著越來越多的城市實(shí)施綠化計(jì)劃，這是一個(gè)重要的考慮因素。“植被種類很重要。”她說。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adg8204