本文与 The Conversation合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认同其中观点。
似乎不言而喻,说 树木能改善空气质量。毕竟,我们知道 树木会吸收 温室气体二氧化碳(CO₂),并且树木的 叶片能够截留 有毒污染物二氧化氮(NO₂)、臭氧,以及柴油车排放、烹饪和燃烧木材产生的有害微细颗粒物。
然而,一些 近期研究 表明,树木实际上可能通过在街道高度截留污染物而恶化城市空气质量。若仔细审视证据及其收集方式,便可发现这一争议的根源,并有助于我们更全面地理解树木对城市环境的影响。
首先要明确,发达国家城市的空气污染并非树木所致。正如汽车制造商 深知其责,造成污染的主要是道路车辆。而我们在 驾驶方式与所用车型上的选择会加剧这些影响。
城市景观的诸多特征会影响空气在城市中的流动。像建筑物这样的不透水物体,以及像树木这样的透水物体,会 使空气偏离 由天气形势所决定的路径,例如高压和低压 气压系统。城市景观会将清新的微风转化为旋涡状气流,这些气流可能 将污染物滞留 在源头附近——而正是在那里,它会 危及脆弱人群的心肺 ——或将其抬离地面。
景观究竟是滞留还是抬升空气,将高度取决于道路、建筑、花园、行道树、交叉路口,甚至广告牌和其他街道设施的确切位置。
争议焦点
树木以多种微妙的方式影响城市环境。从改变气流,到收集污染物沉降,再到影响大气的化学组成,其影响既广泛存在,又难以精确界定。
空气在城市肌理间盘旋曲折地流动时,微细污染物会沉积在各类表面上。任何表面都可以,但树木因其表面巨大且多孔,尤其善于截留这些颗粒。判断树木是否有助于减少空气污染的一种方法,是估算所沉积的 污染物质量。沉降污染物的测量实验通常在平坦的开阔田野中进行,因为这样更便于解读结果。但不言而喻,城市是截然不同的环境,这些结果能否适用于变化多端的城市环境尚不明确。
实验性研究 确实能够表明, 污染物最终会附着在叶片上。但要将这些测量结果换算为浓度变化(即每立方米空气中的污染物含量)的估算,并非易事。而真正重要的正是这种浓度变化,因为我们呼吸的是空气,而一般而言,我们并不会舔舐树叶。
有些污染物,如二氧化氮,既由人类燃料使用排放,也会在大气中发生化学反应时生成。其他污染物,尤其是臭氧,仅通过氮氧化物与空气中油基溶剂、汽油及类似化学品挥发产生的烟气发生反应而生成。有毒臭氧的生成可完全源于我们对化石燃料的消耗:尤其是在炎热、静稳的夏季天气中,充足的光照启动了化学反应,而静止的空气则阻碍了污染物向全球大气扩散。
话虽如此,树木也会释放与氮氧化物发生反应从而生成臭氧的化学物质,在某些情况下其数量足以 产生实际影响,即便在城市地区也是如此。
树木也会占据空间。公园和花园通常并非污染物排放密集的场所,因此它们提供了重要的空间容量,使污染物得以稀释。这一点得到了 统计研究的证实,这些研究表明,空气污染物浓度如何随城市街区类型而变化:远离繁忙道路时污染物浓度的下降幅度,会受到街区内建筑高度的影响。
只见树木,不见森林
在评估树木对城市空气污染影响的研究时,请记住,目前尚无任何单一研究将所有拼图碎片拼合在一起。由于需要考虑的过程如此之多,在不同地点、采用不同方法开展的实验得出截然不同的结果,也就不足为奇了。
要开展一项确定性研究,要么需要在植被种植前后进行长达数月的测量,要么需要在两个各方面条件完全相同、仅一处设有树木或其他形式“绿色基础设施”的城市地点同步开展较短周期的测量。这两种方法成本高昂,且在持续经历各种其他变化的繁忙城市中难以实施。
因此,我们只能根据报告中呈现的证据加以拼凑。这样做时,首先应看研究实际上是否关注城市地区的空气扩散方式,并请记住,这种扩散实际上取决于城市景观的每一部分,而不仅仅是树木。接着应查看研究是否考虑了沉降去除污染物的方式及程度,然后核实研究是否考虑了稀释或大气化学的影响。最后,在得出结论之前,应结合现有最佳的、专门针对 城镇景观中的树木 的系统性研究方法来审视任何单一研究的结果。
追问城市是否应当有树木,有点像在问西装里是否应当有人。城市树木很有可能为城市环境面临的若干紧迫问题提供一种 “基于自然的解决方案”,以应对城市环境中的若干紧迫问题,只是或许并非科学家和政策制定者目前设想的方式。与其提供一种技术性补救措施——掩盖我们对内燃机收益递减的执念——不如说,增加城市树木数量可能会改变我们对城市的整体看法,促进创建 宜居城市 ,它们将自然视为社会、经济和环境资本不可或缺的组成部分。
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作者:Rob MacKenzie,伯明翰大学大气科学教授。
图片:2015年10月,游客坐在纽约中央公园内的一处大型岩石构造上。REUTERS.

