综述:城市树木作为空中微塑料的自然拦截者:机制、影响因素及树种选择

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Science of The Total Environment 8.2

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  这篇综述系统探讨了城市树木通过π-π键合、弱疏水作用和粘附等机制拦截空中微塑料(AMP)的潜力,揭示了纤维状(100%)、<1 mm(58.33%)的聚丙烯(83.33%)为主要截获类型,并指出风作用、降雨和叶片微结构是关键影响因素。研究强调本土常绿树种(如Photinia glabra)因地理分布广和全年截获能力成为最优选择,为基于自然的城市AMP污染治理提供了科学依据。

  

Abstract
城市树木因其通过自然拦截机制缓解空中微塑料(AMP)污染的作用受到广泛关注。研究表明,AMP主要来源于工业排放、车辆活动、填埋场和农业活动,其中纤维状(<1 mm)聚丙烯占主导。树木通过叶片表面的π-π键合和粘附作用截获AMP,而降雨可清除叶片污染物,形成持续拦截循环。本土常绿树种(如Photinia glabra)因截获聚合物类型最多(16种)和全年覆盖能力被推荐为最优选择。

Introduction
微塑料(MPs, <5 mm)作为新兴污染物,通过风力等气象条件在空气中扩散。城市树木的冠层和叶面能有效拦截包括MPs在内的悬浮颗粒,其机制与截获灰尘和气体污染物类似。然而,关于树木拦截AMP的具体机制和树种选择策略仍缺乏系统研究。

Main characteristics of aerial MPs
AMP在空气中以纤维状为主(100%),尺寸多小于1 mm(58.33%),聚丙烯(PP)占比高达83.33%。树木附属物(如苔藓、蜘蛛网)通过弱相互作用增强截获效率。

Influencing factors
风力和降雨是动态影响AMP截获的关键因素:强风增加AMP接触叶片几率,而降雨则清除已吸附颗粒。叶片微观结构(如气孔密度)和树种健康状态也显著影响截获能力。

Tree type selection
统计分析显示,被子植物与裸子植物的AMP浓度差异显著(p<0.05),但叶片类型(阔叶vs针叶)和物候(常绿vs落叶)无显著差异。PCA分析表明,常绿树的树高和叶长宽比与AMP截获量相关,支持本土常绿树种作为优先选择。

Conclusions
建议在道路、填埋场等关键区域种植本土常绿树种(如红树林),结合其全年拦截能力和地理适应性,构建城市AMP污染防控体系。未来需进一步量化树种截获效率及AMP生态风险。

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