城市的大气质量一直是人们最关注的问题之一。由于城市人口密集,城区经营活动的烟尘、粉尘,车辆的尾气排放,加上工业园区等工业企业的废气、烟尘排放,较大区域的空气会出现灰霾现象,其中含有大量的PM2.5(即空气中含有直径等于或小于2.5微米的细颗粒物)成分,对人体健康造成影响。
由于PM2.5物质很轻,不容易沉降至地面,在大气比较稳定,风小的情况下可以保持几周乃至几个月悬浮在大气中。因此,当PM2.5污染物排放到大气中后,如何能较快地减少这些物质是一件紧迫的任务。
由笔者率领的科研团队,系统开展了植物吸收净化大气PM2.5方面的大量研究工作,取得的研究成果为各地以后优化与植被保护措施的制定,提供了指导和科学依据。
本文所说的植物,可以指所有的植物,因为随机抽样选取任何植物都具有吸收净化大气PM2.5的能力。
我们对深圳市多个城区的街道、公园和山地进行了几十个植物群落结构特征、植物多样性的研究,测定不同植物群落对PM2.5的消减能力,分析群落结构特征差异与对PM2.5的消减能力的关系。结果表明,植物各层次越丰富、面积越大,各层次植株的高度、胸径、密度、盖度等指标越高,吸收消减PM2.5的能力越强。
在进行封闭式污染试验的大量测定研究结果表明,植物在短时间内能快速主动吸收空气中的PM2.5物质,并不是以往部分研究者所说靠叶片的阻挡作用,或者“滞尘”作用,或者“吸附”作用。
不同植物的试验表明,在相同植株数量条件下,两小时到4小时的污染处理过程中,两小时后植物吸收PM2.5的量虽然很多,但是到4小时后吸收的量会增加更多,即随着污染处理时间的增加,植物吸收PM2.5的量会明显增加。各种植物吸收PM2.5的量一般在两小时的时间,两株吸收量大多数为每立方米65—115微克,4株吸收量大多数为每立方米90—130微克,而到10株时大多数可达到每立方米120—175微克。
各种植物在不同季节里对空气中PM2.5的吸收能力也不同。研究表明,春季植物的吸收量处于中等水平,夏季的吸收能力最强,而秋季的这些能力有所下降,冬季的吸收能力下降较多,处在最低的状态。
研究表明,植物吸收PM2.5的能力与不同季节气温的高低有直接的关系,反映了植物在气温较高或者合适的温度条件下,其生理代谢能力强,而形成了更强的吸收净化PM2.5的能力。
该研究还指出,植物叶片上密布很多气孔,其开度一般在3.5—9微米之间,远大于PM2.5物质,因此PM2.5污染物可以通过植物的呼吸作用等从其气孔进入叶片组织内,参与生理生化作用而被吸收。
(作者系仲恺农业工程学院教授)