近年來大范圍的霧霾污染頻繁發(fā)生，有效調控和消除PM2.5等顆粒物成了呼聲最高、最亟待解決的重大環(huán)境問題。
2013年1月，國家林業(yè)局適時應急啟動了國家林業(yè)公益性行業(yè)重大科研專項，開展了森林對PM2.5等顆粒物的調控功能與技術研究。這樣的應急科研項目的設立，在林業(yè)科技史上并不多見。經(jīng)過四年攻關，項目組全面完成了項目的預期目標和研究任務——科研人員構建了首都圈森林大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，科學地揭示和評價了森林調控PM2.5等顆粒物的機理和功能，篩選出了具有防霾治污功能的適宜樹種，提出了針對城市典型區(qū)域高效滯塵的森林優(yōu)化配置技術，集成了城市森林調控PM2.5等顆粒物的技術體系并開展示范。

幸運四葉草

到森林公園晨練應改為下午
該項目由北京林業(yè)大學負責，聯(lián)合中國林業(yè)科學研究院、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心、中國環(huán)境監(jiān)測總站、北京市農(nóng)林科學院、北京市園林綠化局、廣東省林業(yè)科學研究院等單位的100多名研究人員協(xié)同開展項目研究工作。
項目主持人、北京林業(yè)大學教授余新曉教授告訴記者，2016年北京市PM2.5平均濃度較2013年下降18.4%。森林作為生態(tài)系統(tǒng)的主體，在防霾治污方面有其獨特不可替代的作用。
科研人員建立了覆蓋首都圈的森林環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡。研究發(fā)現(xiàn)，北京市森林植被對PM2.5的調控作用年均量為每年每平方公里309.03公斤。其中沉降作用占比最大，為43.57%；其次為阻滯作用，為34.80%；吸附作用為21.50%，吸入作用占比最小，僅為0.13%。在北京地區(qū)混交林調控PM2.5作用能力最強，其次順序為闊葉林、針葉林和灌木林，草地調控作用能力最低。

別墅庭院花園

一是沉降作用。大氣顆粒物通過重力沉降和湍流擴散等空氣動力作用降落到森林等下墊面中。研究發(fā)現(xiàn)，白天PM2.5的沉降量大于晚上的沉降量。這主要是由于白天人為活動使得大氣層擾動程度比夜里大，顆粒物更容易通過碰撞吸附等過程沉降在植物體上。同一時間，鷲峰公園的沉降速度大于奧體公園的沉降速度，主要是因為鷲峰公園的植被覆蓋類型更有利于顆粒物的沉降。從日沉降量來看，一天中10時至14時大氣顆粒物沉降量最大，早上的沉降量大于下午。從季節(jié)來看，夏季大氣顆粒物在森林內沉降量最大。
二是阻滯作用。林帶具有復雜的枝葉結構，通過改變林帶內部大氣顆粒物的運動形態(tài)，使其運動能量和方式發(fā)生變化，從而導致顆粒物在林帶內滯留。研究發(fā)現(xiàn)，人工林對PM2.5等細顆粒物的阻滯效率，下午高于早上。因此研究人員建議，人們在城市森林的晨練應變成下午的鍛煉。
三是吸附作用。科研人員稱，植物個體捕集到大氣顆粒物，是植物的葉、枝、莖干等各器官表面與顆粒物相互作用的結果，主要依靠植物葉表面結構和特殊的分泌物沾粘降塵。這種方式最穩(wěn)定。樹種間滯塵能力的差異，由葉表面的特性、樹冠結構、枝條密度等決定。
四是吸入作用。大氣顆粒物可以經(jīng)植物葉片氣孔進入植物體內參與植物代謝反應。

橙花

北京綠化最宜種雪松白皮松
科研人員按植物葉表面的吸附能力對植物進行了排序。
第一類單位葉面積吸附顆粒物能力最強的植物，有懸鈴木、構樹、栓皮櫟和杜仲；第二類吸附能力較強的植物，有紫葉李、紫葉桃和山楂；第三類吸附能力中等的植物，有欒樹、銀杏、水杉、黃檗、暴馬丁香、七葉樹、火炬樹和核桃；第四類吸附能力較弱的植物，有白玉蘭、四葉草、白榆、旱柳、元寶楓、龍爪槐、絲棉木、椴樹、加拿大楊和皂莢；第五類吸附能力弱的植物，有白蠟、毛白楊、鵝掌楸、香椿、黃金樹、臭椿、刺槐、國槐和水曲柳。科研人員認為，植物葉片吸附顆粒物的能力，受到植物葉表面微觀結構的影響，植物葉片結構隨季節(jié)發(fā)生變化，影響對顆粒物的吸附。
根據(jù)北京市的地理氣候特點，經(jīng)過對北京市綠化植物種類和生長狀況進行全面調查，科研人員選擇了最為常見的60種植物作為滯留PM2.5等顆粒物量測定的研究對象。研究得出的結論是，針葉樹種的滯塵量要高于闊葉樹種。滯塵能力較強的前十種樹種：雪松、白皮松、油松、圓柏、側柏、紅松、欒樹、丁香、山桃、刺槐。
科研人員還分南方、北方兩種地域情況，分別篩選出了不同污染環(huán)境下的建議樹種、社區(qū)不同功能區(qū)的建議樹種，具有較高的實用價值。

不同污染環(huán)境下建議樹種

社區(qū)不同功能區(qū)建議樹種

社區(qū)綠地配置應遵循5條原則
關于社區(qū)的綠地配置，科研人員研究后提出了5條具體建議。
一是選擇滯塵能力高、耐瘠薄、耐干旱、壽命長、病蟲害少的樹種作為居住區(qū)綠化的主調樹種。
二是將樓體四周統(tǒng)一成整塊綠地加以設計配置。綠地具有一定規(guī)模后，能更有效地發(fā)揮生態(tài)功能。
三是居住區(qū)主道兩側應定距種植滯塵能力強、分枝較高的喬木鄉(xiāng)土樹種，能夠有效降低大氣顆粒物濃度、減少噪聲。高大喬木林下空間比較寬敞的位置可種植大葉黃楊、紫葉小檗等低矮綠籬，增強道路綠地對地面揚塵的凈化作用。道路峽谷的綠化首先應考慮通風問題，可在道路一側列植樹冠水平伸展的闊葉喬木作為行道樹。
四是樓旁近窗不宜種植高大喬木，多以小喬木、花灌木及宿根花卉布置；山墻及圍墻可選用美國凌霄、五葉地錦等藤本植物進行垂直綠化，增加綠量的同時起到夏季降溫的效果。樓前高大喬木與樓之間應保持大于8米的范圍，以減輕對低樓層采光及通風的影響。
五是應將居住區(qū)廣場綠地、中心綠地等開放活動空間，布置在顆粒物污染較輕或顆粒物不易滯留的區(qū)域，并根據(jù)污染擴散的途徑及方式合理配置綠地植物。