緑地で北京に青空を、PM2.5捕捉を目指す

2017年 4月18日

 国家林業公益性業界重大科学研究特別プロジェクト「森林のPM2.5などの粒子状物質への制御機能・技術の研究」によると、北京市の海淀区・朝陽区・豊台区などの市街地6区すべての植物の、年平均砂塵捕捉量は9789トンに達する。うちPM2.5は105トン、中型粒子状物質は1227トン、大型粒子状物質は8457トン。緑地と植物により、北京の大気レベルが「2級優良」に当たる青空の日を、毎年15日増やすことができるという。科技日報が伝えた。
 同プロジェクト担当者で北京林業大学教授の余新暁氏は16日、科技日報の取材に対し、「同研究成果は、緑地による砂塵汚染防止機能を系統的に認識し、都市部の緑地管理に重要な理論と技術的根拠をもたらした。これは緑地の機能をより良く発揮する上で、現実的な意義を持つ」と指摘した。
 研究によると、植物の粒子状物質捕捉には、主に次の数種類の形式がある。まずは沈降だ。植物が地表の空気力学状況を変えることで、PM2.5などの粒子状物質は重力による沈降、乱流拡散などの空気力学的作用により、木の葉、木の幹、地面に受動的に落下する。さらに雨水で流されるなどして、最終的に土壌に入る。次は遮断だ。PM2.5などが緑地を通過する際に、複雑な枝葉構造などによって、緑地内における気流の運動や流れなどが変化する。これにより粒子状物質が、緑地内に留まることになる。それから吸着だ。植物の葉・枝・茎などの表面には、産毛・しわ・特殊分泌物などがあり、PM2.5などを吸着する。木によって葉表面の特徴、樹冠の構造、枝の密度などが異なり、砂塵吸着力に差がある。最後は吸入だ。PM2.5などは葉の気孔を通じ、植物の体内に入り代謝反応に参与する。
 余氏によると、緑地のPM2.5などへの制御作用のうち、沈降が43.57%と最大の割合を占めている。遮断は34.8%、吸着は21.5%で、最小の吸入は0.13%のみのため、ほぼ計算する必要はない。
余氏は「緑地内の粒子状物質の濃度の1日における変化法則を見ると、PM2.5などの濃度は朝晩に日中を上回る。人工林の沈降・遮断効率を見ると、中型粒子状物質の遮断効率の変化は大きくない。しかしPM2.5などの午後の沈降・遮断効率は、朝晩を上回る。このため、都市部の緑地では、朝晩ではなく午後の時間に体を動かすといいだろう」とアドバイスしている。


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