城市植被越多，空气污染越严重？

2024-07-26 05:07

*本文为「三联生活周刊」原创内容

主笔｜袁越

提起空气污染，大家首先想到的一定是大气中的微小固体颗粒物，尤其是PM2.5。这是过去中国北方城市空气污染的主因，随着有关部门加大了治理力度，这个问题已经得到了很大的缓解。

早年间大气中的固体颗粒物的主要来源是燃煤烟尘，以及建筑与道路扬尘。这两个来源很直观，不用多解释。但很多人没有意识到的是，大气中的固体颗粒污染物分为一次颗粒物和二次颗粒物两种，汽车尾气里含有的挥发性有机化合物（Volatile Organic Compound，VOC）虽然本身不属于颗粒污染物，但它们释放到空气中后会和氧气发生化学反应，生成二次颗粒物。有证据显示，十多年前北京市的PM2.5约有四分之一来自汽车的尾气排放，机动车绝对是空气污染的主要原因。

《小欢喜》剧照

除了固体颗粒物之外，还有一类空气污染很容易被大家忽视，这就是臭氧。提起臭氧，大家首先想到的一定是臭氧层。这是由聚集在地球大气平流层上方的臭氧分子所组成的，能够吸收来自太阳的紫外线辐射，是地球生命的保护伞。但是，位于地球大气对流层（下层）的臭氧就没那么好了。它们不但会刺激人的呼吸道，引发支气管炎等各种呼吸道疾病，还能造成神经中毒，甚至有可能致癌。

那么，下层空气中的臭氧是怎么来的呢？答案依然是VOC。汽车尾气中的VOC在光照条件下会和尾气中的另一种主要成分氮氧化物（NOx）发生光化学反应，生成臭氧。美国西部城市洛杉矶不但汽车保有量高，而且终年阳光充沛，是臭氧污染的重灾区。为了解决这个问题，加州政府早在上世纪70年代就制定了一系列法律法规，严格限制高尾气排放量汽车在洛杉矶地区销售，同时大幅提高油品的质量标准，终于把洛杉矶的PM2.5和臭氧水平降了下来。

《公园的沙池》剧照

但是，这个下降趋势自2010年开始便停滞了。今天的洛杉矶依然常年笼罩在一层薄雾之中，夏天尤其明显，这是怎么回事呢？有人怀疑是越来越普遍使用的日用化工产品所产生的挥发性化学物质（Volatile Chemical Products，VCP）造成这个后果，比如个人除臭剂或者房间清洁剂等。但有人翻出了上世纪60年代发表的一篇论文，认为洛杉矶的植被才是罪魁祸首。

原来，那篇论文发现很多绿色植被会向空气中释放萜类化合物（terpenes），比如香叶醇和植醇等。这些化合物都属于VOC，因此它们都可以成为PM2.5和臭氧分子的前体。

问题在于，到底是人类产生的VOC还是植物产生的VOC对洛杉矶空气污染的作用更大呢？加州大学伯克利分校的伊娃·范娜斯蒂尔（Eva Pfannerstill）及其同事们用一台架设在飞机上的质谱仪分析了洛杉矶上空的空气，发现来自植被的VOC是主因，占比超过了60%，相关论文发表在2024年6月21日出版的《科学》（Science）杂志上。