当气温升高，植被成为空气污染的重要来源？｜新发现

美国加州大学伯克利分校的一项研究发现，美国一些地区施行的减少汽车尾气排放的措施取得了很好的效果。他们还发现，现在的气溶胶污染可能来源于树木和其他绿色植物。

直径在2.5微米以下的气溶胶就是我们所熟知的PM2.5。它们的直径太小，很容易随着我们的呼吸进入人体，滞留在肺部，导致心血管和呼吸系统相关的疾病。

撰稿 | University of California - Berkeley

编译 | 云杉

图源 | pixabay/pexels

树木也会产生PM2.5？

由于汽车尾气排放政策的有效施行，美国各地的有机气溶胶水平已明显降低。据统计，洛杉矶在2012年的PM2.5浓度是1999年的一半。

在2016－2018年，当气温低于20℃时，洛杉矶几乎没有出现PM2.5超标的现象；但在气温超过37.7℃时，一天中有接近80%的时间，PM2.5的浓度都超过了国家环境空气质量标准（NAAQS）的阈值。

随着汽车尾气的减少，空气质量专家开始关注气溶胶的其他来源。许多研究人员认为，一些个人护理和家庭清洁产品（含有柠檬烯）可能是罪魁祸首。考虑到洛杉矶气溶胶水平和气温的相关性，美国加州大学的罗纳德·科恩（Ronald Cohen）教授对此表示怀疑。

“越来越多的人认为，随着汽车尾气排放的减少，一些家用化学品正成为大气中气溶胶的主要来源，”他说，“但我不明白，这些化学物质产生的气溶胶为什么会和气温有关系？因此，我认为大气中的气溶胶可能是其他原因造成的，比如树木。”

众所周知，随着温度升高，植物会释放更多的有机物。在大多数森林地带，树木是有机物的主要来源，这些有机物会与人类活动产生的氮氧化物结合，形成气溶胶。

科恩与他的学生克拉拉·努斯鲍默（Clara Nussbaumer）调查了洛杉矶地区各种植物的有机物释放情况。结果发现，墨西哥的一种扇形棕榈树会产生大量具有挥发性的有机物，此外，橡树也会排放大量的有机物。他们估计，洛杉矶地区大约25%的气溶胶来自植被。

“我并不是建议少种植物，但我希望人们在大规模种植树木时，尽量选择低排放的树木，而不是那些高排放的树木。”科恩说。

全球变暖如何影响空气质量？

研究人员发现，21世纪初，气温与气溶胶污染之间的关系似乎没有什么规律：气温升高，PM2.5浓度有时会增加很多，有时只增加一点。如今，二者之间的关系变得更加紧密：我们可以根据温度升高的程度来预测PM2.5浓度的增加幅度。

科恩与努斯鲍默主要关注一种污染物颗粒——二次有机气溶胶（SOA）。氮氧化物（NOx）和挥发性有机化合物（VOC）在与阳光反应后就会形成二次有机气溶胶。

利用一个简单的大气模型，他们得出结论：来自植物的异戊二烯，以及汽车尾气和一些化学品（苯、甲苯、乙苯和二甲苯等）产生的气溶胶都会导致大气中的气溶胶浓度增加。

他们的模型表明，洛杉矶地区中大约25%的二次有机气溶胶是由异戊二烯和其他类似的化合物形成的，这就说明气溶胶浓度与植物有关，也就间接证明了气温升高与气溶胶浓度的相关性。

虽然有证据表明一些与温度相关的二次有机气溶胶已经随着时间的推移得到控制，比如汽油蒸发的化合物，但异戊二烯不是其中之一。

科恩指出，随着电动汽车数量的增加，来自植被的有机气溶胶将变得更加重要，我们需要采取相应措施，以在高温时将气溶胶浓度保持在合理的范围内。

科恩说：“我们需要考虑哪些植物在气温很高时释放的有机物更少，或者我们还可以控制哪些其他的气溶胶来源。”

科恩接下来还会调查旧金山地区以及其他城市的气候数据，以了解当地的气溶胶浓度是否也与温度有关，以及植物是否是空气污染的罪魁祸首。

“我们将进一步研究气溶胶浓度与温度的关系，”科恩说，“找到更好的方法来减少洛杉矶气溶胶超标的情况，然后其他遭受气溶胶污染或空气质量差的城市就可以借鉴这些方法了。”

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参考资料

[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210323150822.htm