北京城市森林排放BVOCs的季节性特征及其对臭氧污染的影响

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随着城市化进程的加快，空气质量问题日益受到关注。近期，北京林业大学与北京市生态环境监测中心的联合研究团队在《Environmental Pollution》期刊上发表了一篇关于温带树种天然源挥发性有机物（BVOCs）排放因子季节变化及其对臭氧（O₃）形成影响的研究论文。这项研究不仅为区域排放估算提供了新的视角，也为城市绿化树种选择和空气质量管理政策的制定提供了科学依据。

研究背景

生物挥发性有机化合物（BVOCs）是植物为适应环境而释放的一类有机化合物，它们在大气化学过程中扮演着重要角色，尤其是在O₃和细颗粒物（PM_2.5）的形成中。然而，由于树种的多样性和季节节律的差异性，BVOCs排放的准确拟合一直是一个挑战。

研究方法

研究团队在北京市对六种主要树种进行了为期一年的实地测量，以获取其BVOCs排放因子的季节变化数据。通过这些数据，研究人员开发了月动态标准排放因子（SER-MDs），用于模拟每月BVOCs排放及其对城市范围内O₃形成的潜在影响。

主要发现

1. 季节性变化显著：研究发现，各树种的BVOCs排放潜力在不同季节之间存在显著差异，且具有明显的树种特异性。
2. 排放量估算：通过引入SER-MDs，研究估算北京主要树种的BVOCs排放量约为38.2 Gg/年，其中单萜类化合物和异戊二烯分别占49%和11%。
3. 对区域臭氧浓度的影响：研究指出，BVOCs排放对O₃浓度的贡献在夏季达到峰值，尤其是在7月和8月，异戊二烯是主要的贡献物质，SER-MDs的引入可获得能够反馈区域植物组成差异的结果。

结论

这项研究强调了在制定城市BVOCs排放清单时，考虑主要树种BVOCs排放的季节性变化的必要性。同时，研究也为基于自然的解决方案提供了新的思路，即通过优化树种选择来进一步管理城市空气质量。

研究意义

这项研究不仅丰富了我们对温带树种BVOCs排放季节性变化的理解，为城市绿化树种的合理选择和城市空气质量管理提供了新的视角和策略，有助于实现更加健康和可持续的城市生活环境。

参考文献：Ju Wu, Qiang Zhang, Luxi Wang, et al. Seasonal biogenic volatile organic compound emission factors in temperate tree species: Implications for emission estimation and ozone formation. Environmental Pollution, 2024, 361, 124895. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.124895