【48812】农业与生物学院刘春江团队提出凝并效应：植物叶片上吸纳细颗粒物的新的机制

　　摘要：凝并效应和干沉降的一起效果促进颗粒物高效的停留在叶片上，有用的从大气环境中去除。

　　近年来，亚微米颗粒物因为对人体健康损害大且难以从空气中去除，遭到了广泛重视。城市植物叶片被认为是净化颗粒物和减轻空气污染的重要器官，很多研讨重视了不同植物的滞尘才能和水平，但关于植物滞尘机制，特别是颗粒物从大气迁移到叶片外表时的粒径改变，却鲜有报导。

　　农业与生物学院教授刘春江团队近期对亚微米颗粒物（粒径介于0.1-1μm）在植物叶片上的粒径改变进行了量化表征，使用模仿滞尘试验，初次提出亚微米颗粒物从大气迁移到叶片外表的进程中，粒径显着地增加，即产生了“凝并效应”：均匀粒径从发射时的0.48微米，增大至叶面上的3.40-3.70微米，亚微米颗粒物数量占比从95%下降至缺乏20%。该项成果于2020年2月正式发表于环境科学范畴重要期刊Environmental Pollution（IF=5.714）上。

　　颗粒物从大气转移到叶片上后，散布显着向大粒径处移动，在5μm、10μm、20μm三处达到了质量浓度峰值。

　　在各介质中的凝并效应目标。上图为颗粒物不同粒径段占比，1μm~2.5μm微米颗粒物数量占比由在大气中发射时的80%左右，降低到在叶面上的37%，小颗粒显著地向大粒径转化；下图为颗粒物均匀粒径，颗粒物均匀粒径由0.48μm，增加到3.70μm左右。

　　经过对叶片上微米级颗粒物分段占比和均匀粒径两项凝并目标的查验，发现两种办法测得的结果无显著性差异，因而本研讨科学有用的证明了颗粒物的凝并效应的存在，且开发的两种测定办法均可大范围的应用在凝并效应的量化中。

　　过往植物滞尘研讨着眼于干沉降这一进程，但本研讨之后发现凝并效应也是植物停留颗粒物的重要机制。叶片边界层的气流运动与大气不同，较小尺度的颗粒会遭到气流改变的搅扰，在边界层中磕碰、粘附，然后表现出凝并效应。凝并效应使颗粒物粒径增大，可加快干沉降进程；而现已经过干沉降停留在叶片上的颗粒也遭到叶片特性的影响，进一步促进小颗粒在大颗粒外表产生凝并。因而，关于亚微米颗粒物来说，干沉降和凝并其实是滞尘进程中同时产生、相互效果的两步，两者一起效果促进颗粒物高效的停留在叶片上，有用的从大气环境中去除。

　　这一发现弥补和深化了植物叶片滞尘机理，为进一步研讨凝并的影响要素奠定了根底。因为凝并效应的强弱影响不同树种的颗粒物去除才能，因而在燃煤源、冶金化工源、路途等颗粒物污染源邻近，能够将凝并效应归入考量，优化树种挑选，愈加科学的进行植物装备。

　　上海交通大学农业与生物学院副教授殷杉和硕士生吕俊瑶为本文一起榜首作者，通讯作者为刘春江教授。本研讨得到国家自然科学基金、国家重点研制方案以及上海市美化和市容管理局科研项目的支撑。