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2024/09/05 第880期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份
本期主題 樹木產生的異戊二烯會造成臭氧污染?
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樹木產生的異戊二烯會造成臭氧污染?
台灣科技媒體中心《健康世界》
新聞報導環境部行文給各部會及地方政府,提到異戊二烯排放率高的15種樹種,容易衍生臭氧致影響空氣品質,建議避免種植。

這是根據環境部去年委託成大吳治達教授執行「結合系統性文獻回顧與實地研究以擬定空污減量為導向之在地化城市綠化實務推動模式」,回顧文獻整理出15種高異戊二烯排放率樹種。

中研院環境變遷研究中心副研究員張志忠認為,在建議優先與避免種植樹種清單上,除了考量不同樹種排放異戊二烯的量,對空污的負面影響外,同時應考量樹種栽植於台灣本土氣候與地理環境中的多種正面效益(例如景觀、原生種、健康效益、經濟與環境效益等)與反面效應(例如病蟲害、異味、不同樹種的根系影響環境、落葉)以及其他水土保持、維護成本等綜合因素。

國內外研究顯示,植物排放的異戊二烯與輻射、溫度以及樹種有密切關聯,並有部分研究顯示,與大氣中的二氧化碳、臭氧濃度、樹木及樹葉年齡有關。

與其他常見的揮發性有機物相比,植物排放揮發性有機物中的異戊二烯,生成臭氧的能力較強,而且植物會隨周遭溫度升高而快速增加異戊二烯的排放量。因此在高溫的亞熱帶及熱帶都市,植物所排放的異戊二烯生成臭氧的量及對空氣品質的負面影響,理論上很可能遠比溫帶都市來的大。

受污染的都市空氣中,因為有複雜的污染物質,更有利於植物所排放的異戊二烯與污染物質反應,生成臭氧與有機懸浮微粒。

台灣的緯度位於熱帶與亞熱帶之間,除冬季外,春、夏、秋季的高溫與都市的熱島效應促進了植物排放異戊二烯的量,以及後續產生臭氧等空污物質的潛力。

全球不同城市於不同季節,異戊二烯約佔生成臭氧總量比重有很大差異,曾有研究觀察台北都會區植物排放的異戊二烯濃度對臭氧生成的影響指出,相較於世界上其他溫帶都市及鄉村地區的夏季異戊二烯平均濃度(約0.1-1ppb。ppb為濃度單位,1ppb表示每十億個空氣分子中有一個異戊二烯),在高溫亞熱帶的台北都會區夏季白天時期,測到的異戊二烯更高(1~3 ppb)。

異戊二烯容易生成臭氧,加上高溫造成植物排放較多的異戊二烯,使得台北都會區夏季白天植物排放的異戊二烯最高可佔生成臭氧總量的二至三成,高於都會區內其他常見且來自人為排放的揮發性有機物,如乙烯、丙烯、甲苯、二甲苯等。因此不僅是管控人為的揮發性有機物排放源,減少植物排放異戊二烯也將有助於台北都會環境中臭氧生成量的降低。

不過要減少臭氧污染,也需要考慮不同的地區具有不同環境條件及不同種類的排放物質,多數都市地區降低揮發性有機物的排放,減低臭氧生成量的效果較好,而鄉村地區則是減少氮氧化物排放,減低臭氧生成的效果較好。

由此可知,若從減少空污效率而言,種植樹木不能只考量異戊二烯的排放量,也需考量植栽所在的環境特性,例如在都市地區,減少異戊二烯的排放量對臭氧的生成量的減少才會有較大的效益。

此外環境中的空污也不只有臭氧,懸浮微粒也是重要污染物質,除了異戊二烯排放量的考量,不同樹種滯塵量效率(攔截微粒、淨化空氣)的優劣也是可作為改善空污的考量之一。如何與環境取得平衡,保留更多正面的效益,盡可能降低負面的衝擊,是我們須不斷努力的目標。

中興大學森林系特聘教授王升陽表示,異戊二烯的分子在植物的葉子中合成,它保護植物不受熱損傷、臭氧和其他活性氧的氧化作用傷害。異戊二烯本身並不是污染物,但它對空氣品質和對流層大氣化學有很大影響,間接影響氣候。

異戊二烯產生的影響,來自其容易和其他物質產生化學反應的特性。異戊二烯的化學壽命約為幾分鐘到幾小時,但若與人類工業活動所排放的大量氮氧化物 (NOx)反應,在高濃度氮氧化物的情況下,一個異戊二烯分子會形成許多對流層臭氧分子,從這個角度來看,異戊二烯就既是污染物,也是溫室氣體。反之,若臭氧的濃度高,植物排放的異戊二烯也可能與臭氧反應,分解臭氧,降低臭氧濃度。

所有的植物都會合成異戊二烯,但會受到物種及環境因子(最重要的是溫度)影響有不同的量,正常的情況下異戊二烯會進一步合成較高碳數的萜(讀音同貼)類化合物。這類化合物因具揮發性,我們所聞到的植物味道,如大家所熟悉的「芬多精(phytoncides)」就是其中一種。

而會不會因為植物排放這些有機物,影響大氣或造成空污目前還缺乏充分的證據。一方面有研究指出生物源有機揮發氣體,因具有高度化學活性,可能與雲的形成有關,難以確定貿然禁止某些植物是否會引發其他影響。

另一方面,由於異戊二烯在大氣中的濃度不高,可以長期追蹤測量者是少數,因此目前國際間並沒有評估異戊二烯排放濃度高或低的標準值,這份報告所附的文獻,也沒有關於異戊二烯「排放效率」的評判。

因此應該把重點放在人為污染排放上面的原因,而不是把樹(異戊二烯)當成污染源。而公文中所指的15種樹種,許多是過去推薦種植的台灣原生種,依其生長特性應是適合在台灣種植的樹種。因此,僅依異戊二烯的排放作為考量,行文給各級政府提供應該或不應該種植的樹種建議,缺乏綜合性的考量。

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