文/本刊记者
2015 年的春天里,因柴静的《穹顶之下》引发的全民雾霾大讨论,“植树抗霾”成为了鲜亮的口号与行动。在看不到蓝天的雾霾围困中,一棵棵的绿树、一片片的树林、一座座青山,成为了美好希望的寄托。然而,抗击雾霾的深深期许,植树能承载几何,森林能担当多少?
森林与雾霾治理关联密切
目前,对于森林治霾的普遍认识有两点。一是很多植物具有吸附、滞留粉尘的作用。这项功能与植物的枝叶繁密程度、叶片的大小、树叶表皮的粗糙程度相关。植物枝叶密集,则可减缓风速,使灰尘落到树叶上;植物的树叶表面粗糙,生有绒毛,或者能够分泌油脂和粘性物质,就可以吸附、滞留灰尘。此外,植物也有呼吸系统,对于一些小于树叶气孔的颗粒,则可通过呼吸系统吸收。值得一提的是,植物的滞尘原理主要是吸附、粘连和停留,植物本身一般不吸收、消化灰尘。所以,在一定时期内,植物吸纳灰尘的能力是有最大限度的。因此,吸附在植物叶片上的灰尘,需要靠定期刮风降雨来清除,如此,植物才可以循环发挥吸尘的作用。二是森林调节气候,形成雾霾的克星——雨水。植物吸附的灰尘需要靠风雨清除,大气中的雾霾完全清除同样依赖于“风调雨顺”。雾霾天气是有利于雾霾产生的气象条件和人类生产生活排放的污染物共同作用的结果。森林是陆地生态系统的主体,是大气良性循环系统的核心,它通过光合作用和蒸腾作用调节氧气和二氧化碳在大气中的平衡,促进水在自然界的循环,形成风调雨顺的大气环境,减轻雾霾的形成。
总之,无论是从机械滞留的功效来说,还是从大气良性循环的调控而言,森林与治理雾霾关联密切。令人遗憾的是,在治理雾霾的过程中,各级政府和公众对植树造林并没有给予足够的重视,对此,全国人大代表、湖南省林业厅厅长邓三龙在2014年和2015年的“两会”期间,面对媒体记者再三强调“治理雾霾要与植树造林挂钩!”
为此,邓三龙厅长提出3组数据:一是由联合国发布的清新空气标准,即每立方厘米负氧离子浓度为1000~1500 个,而负氧离子的主要载体是森林、河流、瀑布和草地;二是森林每生长1立方米蓄积量,可吸收1.83吨二氧化碳,释放1.62吨氧气,每公顷森林每年能吸附63吨粉尘。由此可见,森林是净化空气、吸附空气中粉尘、抗击空气污染的生力军,也是抑制雾霾的有效方法。三是我国的森林覆盖率只有21%,远低于全世界31% 的平均水平。他呼吁,要加强对植树造林功效的认识,研究植树造林与雾霾之间存在的科学关系。
森林治霾 有待科学研究
2013 年1 月16 日,国家林业局启动森林对PM2.5 等颗粒物的调控功能与技术研究项目,汇聚了来自北京林业大学、中国林科院、中国科学院、北京大学等单位100 多名生态、水文、土壤、气象等学科专家,探索森林治霾的功效,寻找清除雾霾的森林密匙。
2015 年3 月,搜狐首页推出记者对北京林业大学博士生导师、森林对PM2.5 等颗粒物的调控功能与技术研究项目负责人余新晓教授的专访,为公众关切的一些问题解疑答惑。
余新晓教授认为,在科学的定量监测数据出来之前,森林对于治霾的作用,更多的还是拦截、吸附、过滤的作用,这跟防护林抵御风沙的作用大致是相似的,严格地说,植物对PM2.5 的调控,就是一种滞尘作用。种树植绿就是增加森林植被的体量,提高滞尘作用,当然,也就提高了森林植被调控PM2.5的能力。
在专访中,余新晓教授普及了一些“森林治霾”的知识:
植物个体也可能在治霾中产生负效应——有的植物也产生颗粒物,如花粉和散发出气味等有机挥发物的分子,它们也属于PM2.5的范围。所以,在不同的生长阶段、不同时期,植物个体还可能产生一定的负效应。森林植物对于PM2.5 具有生理生化上的作用。PM2.5中的含氮物质,如一氧化氮、二氧化氮和有机氮等能进入植物体内,并且参与代谢。
但是植物在生理生化过程中能消除多少PM2.5、PM2.5 进入气孔后如何进一步反应,都有待继续研究。
滞尘作用大的植物不一定对PM2.5 滞留量就大——不同物种之间相比,滞尘总量高的植物,PM2.5 的滞留量不一定高,因为植物的叶片结构有很大差异。不同树木的叶片对于颗粒物的阻滞作用也是不同的,对于PM2.5 的滞留量也是有很大差异。总的来看,滞留PM2.5作用较好树种具有叶子的比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)大,叶片表面粗糙、有绒毛、不平整等特征,这些结构可以增加机械滞留的作用。
林内的PM2.5 浓度有时会比林外高。由于林带遮风、林内风速低,林带对PM2.5 有一定的富集作用。当林内风速小、湿度高时,PM2.5 在林内难以扩散出去,则会造成林内PM2.5 浓度比林外高。
森林治霾 何处着力
北京林业大学尹伟伦教授在森林对PM2.5等颗粒物的调控功能与技术研究项目中,组织开展了植物吸尘、滞尘生理机制研究。他表示,森林能够降低雾-霾的机制目前还不清楚,但是森林植被较多的湿地能够对雾-霾发挥沉降、分解功能,对于减少雾-霾是有益处的。他建议从研究湿地的治理和微生物在自然界对于分解PM2.5的作用入手,充分发掘林业的多种功能,力求“把森林引入城市,将城市建在森林”,实现城市发展与自然生态的和谐共生。
余新晓教授通过研究该项目发现,森林可在防治城市扬尘和路面遗撒等方面发挥很大作用。树木有独特的叶面结构,可以滞留,吸附部分扬尘等颗粒物。城市大面积裸露的土地在特殊天气会很容易形成扬尘,开工建设项目必须与林业绿化措施紧密结合。在此基础上,要尽可能搞清楚污染源的分布、排污物的成分和排放量,然后再去规划,在不同的PM2.5 排放环境下,城市森林应该如何布局,怎样发挥其防护的功能。