据物理学家组织网报道,美国兰卡斯特环境中心的研究人员发现,作为生物燃料来源的树木所释放的有机化合物异戊二烯与空气中其他污染物混合,会提高种植地附近空气中臭氧浓度,可能导致人们因吸入臭氧而死亡,并降低作物产量。相关论文发表在《自然·气候变化》期刊上。
在距离地球表面25至45公里范围内,臭氧浓度低于1ppm时,可吸收太阳光中99%的紫外线,对地球生命具有保护作用;但若浓度高于100ppm,则会引起呼吸障碍和头痛。汽车、化工厂及发电厂排出的二氧化氮吸收阳光后,转化为一氧化氮和活泼氧原子,氧原子与氧气反应生成臭氧。这些停留在地面对流层的臭氧会使人呼吸困难、肺功能减弱及肺组织受损。此外,臭氧还会与汽车排出的碳氢化合物作用,生成光化学毒雾,刺激呼吸系统。因此,臭氧的利弊取决于其在大气层中的位置。
为减少化石燃料产生的二氧化碳排放,政府和民间团体纷纷转向生物燃料作为替代能源,欧洲已种植桉树、柳树和杨树等速生树种。研究人员发现,在英国居民区附近种植的生物燃料树木会释放高浓度异戊二烯。此前研究表明,异戊二烯与氮氧化物等污染物混合时会产生臭氧。这项新研究指出,这种做法会增加空气中臭氧量,按照欧盟2020年植树目标,每年可能导致欧洲1400人死亡,并带来7.1亿美元额外的医疗费用和作物损失。
利用这些树木作为生物燃料来源的计划通常涉及在市区附近种植,以避免运输成本。研究人员认为,大面积种植会导致附近居民出现肺部疾病,严重时导致死亡;而若在农村地区大量种植,食用作物将受不利影响,导致产出减少、成本提高。
该研究小组强调,目前欧洲每年有2.2万人的死亡被归咎于对流层臭氧浓度过高。这项研究不仅考虑了通过生物燃料减少温室气体排放的碳预算,还量化了欧洲种植生物燃料树木造成的异戊二烯释放率增加,并评估了地面臭氧浓度变化及其对死亡率的影响。