森林治霾 是天方夜譚還是藥到病除

劉倩瑋

近年來，霧霾頻頻肆虐全國各地，已逐漸呈現出常態化的趨勢。今年冬季，一個月中經歷了兩次霧霾周的北京更是首次啟動了霧霾紅色預警。

身處十面“霾”伏的我們，在擔心恐慌之余，更多關注的是如何才能治理霧霾，解決這心肺大患。在全民霧霾大討論中，“森林治霾”得到了越來越多人的關注和認同。但是，森林真的能承擔起人們抗擊霧霾的期待嗎？又能擔當起多少呢？是天方夜譚還是藥到病除？

為此，記者采訪了國家林業局林業公益性行業重大科研專項項目“森林對PM2.5等顆粒物的調控功能與技術研究”的負責人——北京林業大學余新曉教授，為我們講述森林與霧霾間不得不說的故事。

霧霾是何物？如何治理？

記者：我們所說的霧霾具體來講是種什么物質？ PM2.5又是什么？

余新曉：霧霾其實是一種霧和霾的混合物，其中包含了大量的灰塵、硫化物、硝化物等顆粒，是一種空氣質量嚴重惡化的表現。而PM2.5就是其中主要的污染物，也就是大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，又稱可入肺顆粒物。霧霾的成分復雜，其中含有大量的有毒有害物質，對人的呼吸系統、心血管系統等都會造成危害。

記者：霧霾的危害如此之大，那它又是從何而來？有沒有辦法治理呢？

余新曉：對于霧霾的來源，因為各個領域的測量方法等存在不同，因此在結論上也存在著差異，目前仍沒有一個準確的定論。

就拿北京來說，北京霧霾的產生主要受污染源、氣象條件、地理因素和人類活動的影響。其中，污染源主要來自于汽車尾氣排放、燃燒煤、油氣揮發和餐飲快速發展以及周邊地區的污染物排放、西北地區沙塵傳輸造成的自然降塵等；各氣象要素對大氣污染物有一定的制約，其中空氣質量指數與空氣濕度、降水量、風速和溫度線性相關；地形的空間差異間接影響著空氣質量的空間變化，人類活動則對其產生著雙重作用。各影響因素并非孤立，而是相互交織共同作用。

如今，霧霾不僅僅是某個點狀城市，或是某個區域的問題了。它已經是中部、東部等地區普遍性的問題，甚至有報道稱在拉薩都已出現霧霾。霧霾雖然能治理，但是需要一個長期的過程。

而治理霧霾最重要的是從源頭上解決，如：調整工業結構，對于高污染的企業適當采取措施，調整燃煤結構等。在引起霧霾的原因中，燃煤是最主要的。但作為中國經濟發展的基礎，燃煤與眾多的行業領域都相關，因此不能不用，只能進行適當地調整。

森林真的能治理霧霾嗎？

記者：一直以來，我們對森林作用的認識僅僅停留在涵養水源、保持水土、防風固沙等上面，森林真的能治理霧霾嗎？

余新曉：通過我們的研究，可以肯定森林在治理霧霾方面能發揮作用，而且這種作用是不可替代的。目前除了從源頭解決霧霾，森林治霾是最有效的緩解霧霾的手段，也是據我所知的惟一辦法。

通過我們的研究顯示，森林在治理霧霾上發揮的作用并沒有人們之前想象的那么弱。概括地講，森林對于治理霧霾，在直接作用上能發揮約10%，間接作用約為10%-30%。

記者：對于森林能否治理霧霾，主要進行了哪些研究？目前的進展如何？

余新曉：我們這個項目依托國家林業局森林生態系統定位觀測研究站網（CFERN），進行了森林對PM2.5等顆粒物的調控功能監測方法學及樣帶觀測、森林調控PM2.5的功能分析與評價、森林對PM2.5等顆粒物的調控技術集成模式等多項研究，并在北京市和廣州市建立了監測區域，同時還建立了本項目的技術示范區2000畝。

我們這個項目是2013年初開始的，到現在已經三年了，在這三年中，我們對森林對PM2.5等顆粒物的認識，由從前的定性認識上升到了現在相對比較確切的定量認識。

我們目前已經構建了相對完備的PM2.5監測體系（10個定位監測站、2個監測塔、102個監測樣地、131種植物種、15種顆粒物化學組分），定量確定了不同種類植被對PM2.5的阻滯作用和森林植被對PM2.5的作用效果，篩選出了102種阻滯吸收PM2.5的有效樹種，并構建了點、線、面結合的調控PM2.5技術模式。

可以說，對于該項目的研究目前已經很全面了，并且實驗成果已投入到實踐當中，如：指導北京平原造林工程等。我們在接下來一年中要做的就是提高，讓示范區做得更加具有說服力。

記者：通過森林治理霧霾多長時間能看到成效？

余新曉：植被雖然能治理霧霾，但這并不表示在幾棵樹或在幾個地方栽幾片樹就能發揮作用。要想看到植被治霾的成效，最起碼得使植被成林。這就需要我們將現有的綠地系統重新進行科學規劃，把可利用的土地利用起來，將正確的樹載到正確的地方，形成植被的網絡化布局。

記者：除了我國面臨著霧霾問題，印度、新加坡等很多國家同樣也面臨著霧霾危機，您認為森林治霾的國際意義何在？前景如何？

余新曉：霧霾可以說已經是一個全球化的問題了，而通過森林治理霧霾是目前緩解霧霾最有效的辦法了，但僅僅是緩解，森林治霾只是一個調控手段，要想徹底地解決這一問題還得從源頭出發。

為了更好地開展森林治霾這項研究，讓其走向國際，我們也在積極同美國等國家進行合作，從而使其能幫助其他國家應對霧霾問題。

對于森林治霾的前景我是十分看好的，在治理霧霾方面，森林植被發揮著不可替代的作用。

森林如何治理霧霾？

記者：既然森林能治理霧霾，那么森林對PM2.5等顆粒物是如何發揮作用的？能發揮多大作用？

余新曉：從前對森林植被對PM2.5等顆粒物的作用還不確定，比較模糊。但經過這三年的研究，如今已經完全確定下來，并有了相對準確完善的定論。對于森林對PM2.5等顆粒物作用的定量，我們也得出了結論，這在國際上也是首次證實定量。

我們從理論、技術、方法上確定了森林植被對PM2.5的作用效果及定量，即所有森林植被對顆粒物的作用主要集中在兩個方面：第一是直接作用，具體包括吸入、吸附、沉降作用，該部分的作用約為10%；第二個是間接作用，主要體現為阻滯作用，該部分的作用約為10%-30%。并且這二者的作用是彼此獨立的，互不重疊。具體來說：endprint

直接作用包括吸入、吸附、沉降。吸入是指PM2.5等顆粒物通過植物葉片上的氣孔進入植物體內，并作為一種生化材料參與了植物的代謝過程，該部分作用約占2%。

因為植物的葉片、枝條、樹干等都有微結構，而PM2.5等顆粒物的運動是一種隨機的運動，在其經過植物時，植物的葉片、枝條、樹干等可通過其微結構、分泌物等將PM2.5等顆粒物粘附上，吸附到其表面，該部分作用約為4%。

對于樹木來說，起吸附作用最大的是葉片，因為其比表面積（多孔固體物質單位質量所具有的表面積）最大。葉片部分的作用層可分為兩層，一個是葉片表面的蠟質層。所有葉片都有蠟質層，只不過薄厚不同，這層起到的是永久性的作用，可永久地將顆粒物融在其中。還有一層就是蠟質層以外，露在空氣中的部分。該層也可以吸附，但不是永久的，遇到降雨或風時，PM2.5等顆粒物會隨著雨水降落或被風刮走。

再次就是沉降，因為林中有其特有的空氣循環，帶有PM2.5等顆粒物的空氣進入林中后會形成一種自上而下的氣流，從而帶動一部分顆粒物，使其落到地面上，該部分的作用約為4%。

間接作用，也就是所謂的阻滯作用。森林植被對PM2.5等顆粒物的阻滯作用體現在，當帶有PM2.5等顆粒物的空氣經過森林植被時，其可以暫存PM2.5等顆粒物。但顆粒物并不會減少，遇到風等其他情況時，顆粒物就會離開森林植被，去到別處，只是起到短時間緩解的作用。雖說只能暫存顆粒物，但不代表該作用不重要。對于在人居環境或是交通沿線，森林植被的阻滯作用就顯得尤為重要。

之前的研究中我們更多強調的是間接作用，而經過這三年的研究，我們發現，其實森林在治理霧霾中發揮的作用，主要體現在其直接作用上。我們還對PM2.5外的其他物質，如：PM1、PM10等都做了研究，發現森林植被對它們都能發揮以上作用。并且經過我們研究計算得出，通過森林植被治理霧霾可以使北京每年達到二級質量的天數增加15天。

記者：森林植被長期對PM2.5等顆粒物吸入、吸附等，會不會植物體自身產生危害？通過森林治理霧霾會不會因為植被受損而有時效性？

余新曉：這個大可不必擔心，大氣顆粒物對植物的影響表現為植物葉片等部位的損傷和生理生態的變化，這些影響除了根源于葉片積塵對光照的遮擋之外，更多來自于大氣顆粒物尤其是粒徑較小顆粒物中無機鹽、重金屬和有機污染物的化學污染。但在長期的浸染中，植物旺盛的生命力會使其對大氣顆粒物表現出一定的耐受、防御和修復能力。因此森林治霾是一種清潔、可循環的方式。

森林治霾如何最大化地發揮作用？

記者：森林植被對于治理霧霾的作用會不會隨著時間季節等因素的變化而變化？主要受哪些因素影響？

余新曉：這是當然的，我們通過研究發現，森林植被對PM2.5等顆粒物的作用會隨著植被的品種、污染條件以及季節的變化而有所不同。

我們在北京、重慶、廣州設立了102個實驗觀測樣地，研究了131種植物物種，研究發現：枝葉密度、樹冠幅度、著生的絨毛密度和長短在一定程度上會隨季節改變，體內新陳代謝也存在較大差異，對PM2.5等顆粒物的作用自然也就會有所不同。因此在進行綠化植物搭配時需結合樹木生長習性和季節污染特征，例如在春季總顆粒物污染嚴重的地區，適宜多種植小葉榕、桂樹和廣玉蘭。

而每種植被，它的葉表面的氣孔密度、褶皺程度、絨毛、分泌物等會有所不同，植被對于PM2.5等顆粒物的作用又和這些條件密切相關，因此不同植被對PM2.5等顆粒物發揮的作用也就會有所不同。通過研究，我們篩選出了102種阻滯吸收PM2.5的有效樹種，并發現了滯塵能力排名前十位的數種：雪松、白皮松、油松、圓柏、側柏、紅松、欒樹、丁香、山桃、刺槐。

記者：森林植被該如何配置才能發揮最大的治霾作用呢？如：樹種的選擇、栽種寬度、密度等。

余新曉：就整個城市環境來說，要想讓森林植被發揮治霾作用，就必須讓植被布局形成網絡化，不能僅僅集中在一個地方或幾片地方，而是要采取帶、片、網、點相結合的方式，堅持地帶性原則、適地適樹原則和生物多樣性原則進行規劃。這也就需要整個城市的綠地規劃有統一的布局，優化配置。

對于樹種的選擇，概括地講，在相對清潔區適合栽種懸鈴木、國槐、毛白楊、銀杏、元寶楓、雪松、檜柏、白皮松、油松、紫葉李、楓楊、加楊、垂柳、欒樹、玉蘭、紫薇、小葉女貞、大葉黃楊、白蠟、構樹、木槿等樹種；在交通繁忙區選擇懸鈴木、大葉黃楊、國槐、油松、元寶楓、玉蘭、小葉黃楊、紫葉李等較為適宜；而工業區等污染較大的地方則適合栽種懸鈴木、大葉黃楊、國槐、油松、元寶楓、玉蘭、小葉黃楊、紫葉李、紫葉小檗等樹種。

我們還對郊區綠地、隔離綠地、道路綠地、居住綠地、帶狀公園、公園等更為詳細的區域進行了分析，也都得出了詳細的結論?？梢哉f，我們對樹種的研究已經很完備了，基本能應對各種區域。

栽種的寬度和密度我們也都進行了研究，總的來說，道路防護林帶削減顆粒物濃度的最小有效寬度為15-18m，阻滯PM2.5化學組分的有效寬度為18-23m；片狀生態林系統削減顆粒物濃度的最佳有效半徑為3000m。最佳結構為林帶寬度40-50m，郁閉度0.70-0.85，疏透度0.150.30。而對于樹帶的布置最好能形成混交，可將喬木、灌木、草本植物等以多種方式進行混交。

森林植被是天然的“綠色凈化器”

記者：近幾年，“森林氧吧”、“森林療養”的市場不斷做大，森林公園的數量也在不斷增加，甚至還有商家售賣森林空氣，這些是真的能起到作用？

余新曉：雖然森林氧吧、森林療養這些都是商業行為，但是它們的確有用，特別對長期居住在城市中的人們而言。一想到森林，人們就會想到新鮮的空氣。但森林除了能提供富含負離子的空氣外，還能揮發出令人身心愉悅的物質，并且多看看綠色也能使人感到輕松舒暢，森林的作用是綜合的、多方面的。

森林公園、國家公園等的數量雖在不斷增加，但它們大多都是從保護、利用或區域發展的角度建立起來的，都只考慮到了結構問題，比如：哪塊地栽什么樹好看等。但它們能發揮多大作用.能提供的功能并不清楚，而功能問題恰恰應當是建立這些公園時應當考慮到的核心問題。

記者：很多人都說森林植被是天然的“綠色凈化器”，那我們在家中種植的植物能否改善家中的空氣環境呢？

余新曉：森林植被能夠吸入、吸附、沉降、阻滯PM2.5等顆粒，起到凈化空氣的作用，再加上它又是天然的、可再生的，的確稱得上是天然的“綠色凈化器”。但是植被要想發揮出凈化空氣的效果，需達到一定的量。我們在家中種植的植物畢竟數量太少，雖能起到一定效果，但是我個人認為作用并不是很大。如果想要更好地改善家中的空氣質量，使用空氣凈化器還是最有效、最快捷的方法。endprint