博文
植物大战PM2.5
精选
||
植物大战PM2.5
【2012年12月18日，国际环保组织绿色和平在北京发布了《危险的呼吸—PM2.5的健康危害和经济损失评估研究》报告。该报告由绿色和平和北京大学公共卫生学院合作研究编著，它指出PM2.5污染对公众健康有致命危害。在现有的空气质量下，2012年，北京、上海、广州、西安四城市因PM2.5污染造成的早死人数将高达8572人，因早死而致的经济损失将达68亿人民币。如何有效地降低城市空气中PM2.5浓度受到多方关注。种些能吸收PM2.5的植物无疑是大有裨益的。】
花草树木是滞尘“高手”
PM2.5，又称可吸入肺部颗粒物，它是指直径小于或者等于2.5微米的颗粒物，其大小相当于头发丝直径的1/20。它是导致“黑肺”和灰霾天的主要凶手，与肺癌、哮喘等疾病密切相关。与PM2.5相关的另外一个词是PM10，它是指直径在10微米以下、可通过口鼻进入人体呼吸道的颗粒物的总称，又被称为可吸入颗粒物。需要说明的是，可吸入颗粒物并不等于可吸入肺部颗粒物。
PM2.5的主要成份来源广泛，主要是人为排放，有机动车黑烟、轮胎摩擦和生物质燃烧的碳黑、养殖场和种植业所用的氨盐、燃煤和机动车所排放的硫酸盐和硝酸盐、汽车喷漆和装修材料所挥发的有机物等。PM2.5还能吸附空气中的重金属物质。
目前，人们并不能完全依赖通过控制污染源治理的办法以降低空气中PM2.5浓度，因此，借助自然界的自我清除作用是缓解城市大气污染压力的有效途径之一。
有研究显示：绿化程度对颗粒物浓度影响很大。绿化覆盖率增高，空气中的颗粒物浓度就减少。其中覆盖率为98% 的区域总悬浮颗粒物浓度，仅有覆盖率为5% 的区域浓度的1/6，比覆盖率为33%的区域低50%以上，而覆盖率为33%的区域也比覆盖率为5%的区域低59%。
花草树木是滞尘的“高手”，多种植物有利于增加城市的绿化率。植物叶片因其表面特征(如绒毛和腊质表皮等)可以拦截和固定大气中的颗粒物，用植物来美化环境，并降低空气中的PM2.5浓度，一举多得。就北京而言，在城区里种高大的常绿乔木，能很好地改善城市的生态环境。
叶表面越粗糙捕捉力越强
大多数植物具有滞尘效应，为什么呢？这首先得从植物叶片的特征说起。原来，植物的叶表面并没有我们想象的那么光滑平整。在光学显微镜下，植物叶表面的皱褶、绒毛、油脂腺体以及附着的小水珠等清晰可见。表面粗糙、多绒毛和多油脂等特征有利于叶片阻挡、吸附和粘滞大气中的颗粒物。
当空气中的颗粒物随风经过绿化植物时， 在重力和风的作用下，颗粒物会沉降在植物表面，植物通过枝叶截留和吸附颗粒物，实现滞尘效应。当含尘气流经过树冠时，一部分颗粒较大的灰尘被树叶阻挡而降落，另一部分滞留在枝叶表面。换句话说，植物的滞尘效应实际上是植物对自然的净化过程。
植被枝叶对粉尘的截留和吸附是暂时的，降雨后，粉尘会被雨水冲洗掉，在这个间隔期里，有的粉尘由于风力或其他外力作用而重新返回空气中。无论是高大的乔木还是低矮的灌木、杂草，粘附其上的尘粒被雨水淋洗后，其枝叶又可重新恢复截留和吸附作用，周而复始，植物的滞尘能力也可不断地更新利用。
不同植物叶子表面的结构和湿润性不同，它们的滞尘量也各不相同。白蜡树和火棘树的叶子表面较平滑，叶表皮细胞排列整齐，滞尘量较小，而滞尘量较大的悬铃木、紫荆和紫薇，其叶表面上有密集纤毛或呈现出明显的脊状皱褶，并且结构越密集、凹凸越明显，越有利于粉尘的滞留。
一般说来，同一树种在不同环境中的滞尘量也各不相同，植物在水泥厂附近的滞尘量大于在公园内，这是因为水泥厂产生的粉尘较多，而公园绿化覆盖率高，环境中粉尘含量较少。同种植物叶片离地面越近，叶面所截留的沙石类物质含量越高。
植物的滞尘量还与季节和时段也有关系，春季的滞尘量最大，秋冬次之，夏季最后，这主要是因为春季刮风较为频繁，风中带有的灰尘也较多，而夏季因雨水冲刷频繁而滞尘量较少，到了冬季，落叶植物的滞尘能力大大降低。一天之内，植物在上午8点至10点之间、下午4点至6点之间的滞尘量较大，这是因为这段时间是上下班高峰时段，汽车所引起的扬尘较多。
植物PM2.5捕捉能力大PK
在北京、深圳和吉林等PM2.5浓度较高的大城市里，究竟应该选择哪些滞尘植物？这些植物的滞尘能力又有什么区别呢？
首先，植物滞尘量是单位时间内单位面积的叶片上所滞留灰尘的重量，现在多用一段时间内叶片滞尘的重量差来计算。在北京，北京师范大学的研究人员在2007年将柏类、杉类和松类植物的滞尘能力进行了对比分析，结果发现这三类常绿高大的乔木的滞尘能力由高到低依次为柏类、杉类、松类。
在深圳，武汉理工大学的研究人员在2006年发现，勒杜鹃(又称三角梅)的滞尘能力最强，达到8.2220g·m- 2/周；其次分别为蟛蜞菊(又称黄花龙舌草)8.1232 g·m- 2/周、福建茶(一种常绿灌木)6.7417 g·m- 2/周、小叶榕(一种常绿乔木)5.3140 g·m- 2/周、异叶爬墙虎4.9480 g·m- 2/周及台湾草(多用作绿地草坪)3.4435 g·m- 2/周。
三角梅
在吉林市，杜松、红皮云杉、火炬树、白桦、金露梅和榆叶梅等可作为优良的滞尘树种。在湖南省株洲市，人们发现阔叶乔木树种单位面积滞尘量由高到低分别是广玉兰、棕榈、大叶樟、香樟、杜英、栾树、枫香、悬柃木；阔叶灌木树种单位面积滞尘能力由强到弱分别是春鹃、红花檵木（别名红梽木）、红叶李、山茶花、珊瑚树、小叶女贞（又称小叶冬青）、十大功劳（又名八角刺）、桂花。
河南花木交易网（http://www.chinahm.net.cn/news/show.php?itemid=12814）公布了最具有滞尘作用的植物。它们是榆树（金叶榆）、朴树、木槿、梧桐、泡桐、悬铃木、女贞、广玉兰、臭椿、龙柏、桧柏、楸树、刺楸、刺槐、楝树、构树、桑、夹竹桃、丝绵木、紫薇、乌桕、沙枣、槐树、核桃、珊瑚树、海桐、小叶女贞、棕榈、君迁子、石榴、无花果、木绣球、桃木、重阳木、榉树、蜡梅、栾树、喜树、木荚蓉、盐肤木。
紫薇
勤修草地不利于滞尘
一般说来，常绿乔木的滞尘能力大于阔叶灌木，阔叶灌木的滞尘能力大于阔叶乔木，进一步说，滞尘能力从大到小排序为：针叶、 草本、 灌木、 藤本、 落叶乔木。
藤本植物虽然滞尘能力低，但可以阻滞不同高度的灰尘，可作为很好的垂直绿化植物。 灌木的滞尘效果最明显，乔本植物离地0.6米至2.6米之间的叶片滞尘效果最好，草本植物有吸附力的表面积与其高度有关，当草地和灌木植物生长茂盛时，其叶面积总和比其占地面积大22～30倍，滞留和吸附颗粒物的作用也是明显的。
街道绿带的滞尘效果主要取决于绿化带的密度和结构，其次才是宽度。在颗粒物污染严重地区应选择滞尘效果佳的绿化，科学配置草本、灌木和乔木的比例，形成立体绿化，每隔一周左右实施人工降雨或彻底冲淋树叶。对草地修剪过勤，不利于其滞尘性能发挥。
室内养小天使最能吸微尘
普通老百姓能做些什么，是不是家家户户种花草树木对治理PM2.5就有很大的帮助呢？不尽然。种花草树木当然可以降低灰尘浓度，但值得注意的是，植物也会占用城市宝贵的土地资源和消耗有限的水资源。种之前要有规划地种、科学地种。
有人将西红柿、茄子、辣椒、芹菜等数十种蔬菜培植成盆景，不仅能观赏，还能食用，这个方法很妙。但是，室内究竟种哪种植物才较为理想呢？中南林业科技大学的周杰良，闫文德和王建湘测定了7 种常见室内观叶植物在室内环境中的叶片滞尘能力，并利用数码相机对叶片拍照，研究叶片分形维数同滞尘能力的关系。结果表明：滞尘量由大到小排序为：小天使（又称仙羽蔓绿绒）、燕子掌、绿萝、发财树、吊兰、小叶榕、虎尾兰。
分形维数大小依次为：虎尾兰＞小天使＞燕子掌＞绿萝＞发财树＞吊兰＞小叶榕。
对一般的叶片而言，分形维数越大，叶面越粗糙，单位滞尘量越大。植物叶片的分维数越复杂，滞尘能力越强，例如，雪松的叶子是针形的，可以认为是1维的，而虎尾兰的叶片是片状的，可以认为是2维的，因此，雪松的叶子的滞尘能力不及虎尾兰叶片的滞尘能力。
总而言之，因地制宜、合理安排城市植物种植，是最大限度发挥它们滞尘能力的关键之所在。
紫荆
空气污染和PM2.5
https://blog.sciencenet.cn/blog-38677-659344.html
上一篇：林奈，达尔文和海克尔谁更伟大？
下一篇：蛇年说"蛇"
