绿色基础设施是解决城市空气污染的简单方法

故事简介:

• 空气污染每年造成数百万人死亡，但城市绿色基础设施有助于对抗空气污染。
• 常见的空气污染物通常分为一次污染物和二次污染物。二次污染物常因高温而加剧。
• 投资于建筑内外的绿色基础设施通常会有稳定的投资回报率。

在全球87个风险因素中，空气污染位列前五世卫组织全球评估．据估计，空气污染每年造成400万至900万人死亡，与空气污染造成的死亡人数相当不健康饮食和吸烟．2019年，世界上90%的人口生活在PM2.5浓度超过标准的地区世界卫生组织空气质量指南．这些数据令人震惊，但并非无法克服。城市绿色基础设施是对抗空气污染的宝贵工具，有助于挽救和改善许多人的生活质量。

空气污染汤

我们呼吸的空气含有来自许多来源的污染物，既有自然的，也有人为的。然而，在城市地区，人为来源占主导地位，主要可归因于运输、能源生产和工业过程中化石燃料的燃烧。尽管如此，来自其他来源的空气污染颗粒也会造成城市空气污染，即建筑工地的灰尘、轮胎颗粒，以及来自森林火灾、农田燃烧或沙尘暴等遥远来源的颗粒的远程运输。

另一个重要的空气污染源是城市内颗粒物的再悬浮。当边界层形成时，人们行走和生活的街道上被污染的空气被困住并重新悬浮，这可能特别麻烦。金博宝188例如，道路上的灰尘沉淀下来，被车辆移动搅动，然后悬浮在空中。生活在污染特别严重地区的儿童和老人由于活动范围有限，长期暴露在这些危险的致癌化合物中，特别容易受到伤害。

常见的空气污染物通常分为一次污染物和二次污染物。颗粒物(PM)是所谓的初级污染物的一个例子，即它们直接从PM2.5(直径为2.5微米)、PM10(直径为10微米)和超细颗粒(UFP)(直径为0.1微米-100nm)的测量源排放。PM2.5可深入肺组织，损害肺泡功能。

有机碳、硝酸盐、臭氧和硫酸盐等二次污染物是由燃烧源、农业和其他过程产生的前体形成的。高温通常会加剧这些二次污染物的形成，当我们考虑到城市热岛效应和大多数地区不断升高的夏季气温时，这是个坏消息西部城市．好消息是，绿色基础设施可以通过以下方式影响这些次生化合物的形成降低热岛效应通过蒸发冷却。

令人担忧的是，PM2.5暴露不仅与急性呼吸道感染、COPD、肺癌、中风和心脏病有关，而且与新生儿低体重和妊娠短等死亡率有关。最近的研究还表明，长期暴露在高空空气中会增加阿尔茨海默氏症和其他神经系统疾病的患病率污染浓度．

最近发表的一篇学术文章解释了空气污染如何通过唤醒我们肺部的休眠突变而导致癌症的生物学背景。与吸烟相反，我们无法控制我们呼吸的空气我们的健康完全依赖于决策者和决策者。因此，至关重要的是，人们必须更加认识到这一问题，以确金博宝188保为保护城市居民作出良好的政治决策。

还应该指出的是，上述死亡率和疾病负担仅基于PM2.5和臭氧，因为其他污染物对健康的影响了解和报道很少。我们现在面临的空气污染造成的死亡率和疾病负担可能比现在要高得多目前报道的．

经济成本

除了空气污染带来的痛苦和死亡，还有经济成本。首先是那些与医疗保健系统直接相关的。第二种成本途径是劳动生产率的损失。世界银行(2013)估计，全球经济损失的劳动生产率由于暴露PM2.5是1430亿美元．PM2.5造成的全球福利损失估计为3.55万亿美元。2016年，世界银行估计，与空气污染相关的福利损失相当于中国国内生产总值的5%高收入国家．

有必要将绿色基础设施的安装成本放在这种背景下，以表明对建筑物内外的绿色基础设施的投资通常会有良好的稳定投资回报。

对于减少污染来说，旧即新

利用城市绿地来改善空气质量，为区域和建筑物降温，并不是什么新技术。回到2000多年前巴比伦的空中花园或地中海的城市花园，看看人类对绿色植物的需求。工业革命带来了城市扩张、人口过剩和拥挤、开放公共空间日益缺乏以及严重的空气污染等问题。这些城市挑战导致了公园的出现。著名的纽约中央公园是一个现代、西方的例子，它展示了如何在城市区域内创建绿色空间，为娱乐和新鲜空气提供场所。你可以在绿色基础设施手册:规划、设计和实施．

从1868年到69年，纽约布法罗市制定了一个绿色空间互联网络的全面计划。1894年，波士顿紧随其后。这一发展是对日益不健康的城市环境和糟糕的空气质量的回应。如今，绿色基础设施被视为一个连通的开放绿色空间网络，包括绿色屋顶、绿色立面和活墙。我们正在处理旧技术，以新的方式适应和发展，以适应我们当前的时代。

绿地如何消除空气污染?

我们不能一切照旧，以为增加绿色基础设施就能解决空气污染问题。最关键的一步是从源头上减少污染。

空气污染可以通过几个过程去除，通常分为湿沉积和干沉积。湿沉积比干沉积涉及较少的污染物沉积。

湿沉降包括薄雾和雾，对植被比对植被更有效建立了表面．这是由于植物表面面积的结构。然而，据报道雨雪的湿沉积对植被和建筑表面同样有益。

干沉积涉及到气体和颗粒向各种表面的转移，是一个连续的过程，与湿沉积相反，湿沉积是幕式的。因此，干沉积是绿色基础设施去除空气污染物的首要工艺。干沉积主要经过三个过程:

运动从表面的高浓度到低浓度。

删除来自大气的沉淀。

直接在表面上的拦截和撞击。

沉积速率取决于浓度、质量、大小、湍流和表面性质;粘稠吗(有脊状、蜡状、毛状吗)，大小和形态如何?植物对气体的吸收速率也由气孔阻力决定。这指的是气体通过树叶上的“呼吸孔”交换的容易程度。

同样重要的是，要考虑污染物是否可以重新悬浮到空气中(短期清除)，或者它是否已经被隔离(整合到结构中进行长期清除)。也有可能是在下雨后，或树叶在土壤中被堆肥和分解时，污染物从表面转移到土壤中。

由于所有这些因素，植物如何缓解空气污染存在显著差异。在确定绿色基础设施对减轻空气污染的影响时，需要考虑以下几点:

• 针对哪种污染物?
• 当地气候如何影响沉积?
• 我们计划增加哪些植物种类?树木、藤蔓、灌木和地被植物的组合是什么?
• 植被与污染源的关系如何?

这个列表并不详尽，但它是一个开始。

并不总是直接捕获污染

在谈到绿色基础设施对城市空气污染消除的影响时，气流是一个重要因素。对于城市植被来说，直接沉积是至关重要的，但也有一个由植被产生的热力学变化所控制的次要因素。

被污染的空气会滞留在街道上，造成最大的破坏。许多人认为金博宝188建筑顶部的绿色屋顶对街道污染没有任何作用，仅仅是因为屋顶和街道之间的距离相当远。但在街头空气污染严重的炎热夏天，绿色屋顶可以冷却空气。这是因为密度的变化，向下流动，并在街道峡谷内形成循环，这分散了污染物，并导致更好的局部空气质量。

当涉及到直接保护行人免受与交通相关的PM时，在交通和行人之间放置植被绿幕格子系统或灌木已被证明是最有效的方法。绿屏既能直接捕获污染物，又能起到分散剂的作用，扰乱气流，使气流转向空气质量差走了从人行道上．

GI能捕捉多少空气污染?

绿色基础设施能消除多少污染?2006年的一项计算机模拟研究考察了美国55个城市的城市树冠去除污染物的能力。研究发现，仅树木每年就能消除71.1万吨空气污染。这项研究的污染类型包括PM、臭氧、二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳。

一个有趣的方面是，户外绿色基础设施如何有助于改善室内空气质量。一项研究表明，与同类房屋相比，前面有树的排屋室内空气污染降低了50%没有树的房子．另一项模拟研究显示，由于树木的存在，室内空气污染减少了60%楼前．

据估计，绿色外墙在一年内可减少50%的PM10和60%的NO2Abhijith等人2017年的研究．当谈到活墙时，有可能让空气流经系统的主动活墙似乎更有效地捕获空气PM不如被动生活的墙．主动绿墙利用机械装置迫使大量空气通过基底、根区和叶子。

当绿色空间会导致空气污染

植被，特别是树木，在某些情况下也会造成空气污染，例如通过花粉、真菌孢子和所谓的BVOCs(生物来源的挥发性有机化合物)。在氮氧化物(NOx)存在的情况下，一些BVOCs可以作为危险的地面臭氧的前体，而臭氧是烟雾的主要成分。

BVOC释放的严重程度取决于植物的种类和胁迫水平。最好的做法是选择低BVOC形成倾向的树种，并确保植物健康，尽可能无压力地生活。选择本地树种可能是有利的，因为它们适应了当地的气候，因此往往压力较小。

尽管如此，绿色屋顶还是有特例。绿色屋顶不是自然环境，温度和水的波动与当地气候不同。对于绿色屋顶，植物需要适应屋顶环境，而不是地面环境。

另一个可能导致街道空气污染水平升高的问题是树木种植过于密集。密集种植的树木会导致封闭的树冠，将空气和危险污染物困在街道上。这可以通过使用其他类型的绿色基础设施来避免，例如来自绿屏的绿色外墙、绿色屋顶或街道峡谷位置的树篱。

总之，绿色基础设施是一个多管齐下的方法，可以改善城市生活条件。它有能力为我们的城市降温，从而保护我们免受城市热岛效应的影响，并节省能源。GI可以引入更多的生物多样性，重建自然水循环，并有助于减少进入污水处理厂的废水量。绿色基础设施还可以通过捕获危险的空气污染物来延长和改善我们的生活。但我们必须确保使用基于数据和科学驱动的方法来实现GI，以实现这些好处。