科学开发监测方法，环境质量树叶先知

文/陈根

在环境危机愈演愈烈的当下，对环境质量的监测也成了环境学家日益关注的问题。环境监测按测定原理可分化学法、物理法和生物法三种。化学及物理法直接测定污染物，生物法则依据指示生物对污染物某些敏感性反应，定量或定性判断环境污染状况。

现在，犹他大学的科学家们再提出了一个技术含量相对较低的解决方案：利用树叶上磁性颗粒的堆积来衡量周围空气的质量。其研究发表在《GeoHealth》杂志上。 

实际上，这项研究是由地质学家们开启的，由于地质学家通常通过研究岩石的磁性来研究前大陆的组成，研究小组在回顾了以前的研究成果时发现，树叶可以捕捉汽车尾气和化石燃料排放物释放的磁性粒子，这意味着，树叶或许可以用来跟踪城市环境中的空气污染物。

这些磁性粒子通常肉眼难以看见，但有些粒子含有高浓度的铁，可以用地质学家在其典型工作中使用的磁力计进行探测。因此，研究人员开始调查树叶作为当地空气质量监测站的潜力。

研究团队在校园选择了四棵奥地利松树进行取样，其中三棵树其中三棵树靠近一条交通繁忙的道路，但每一棵树都比上一棵树离交通更远。第四棵则靠近工会大楼，远离交通。他们收集了两个不同时间的松针样本：一次是在2017年6月空气质量相对较好之后，一次是在2017年12月，在那个冬季空气质量最差的时候。

使用磁力计和电子显微镜，研究小组发现冬季收集的针头磁化强度比夏季收集的高出三倍左右。这些冬季针头被发现明显更脏，科学家们发现了钛，钒和锆等颗粒中其他元素的证据，以及与制动粉尘，化石燃料燃烧和废气相关的其他元素。

此外，研究小组发现，离道路较远的样品中磁性颗粒的浓度较低，这可能是由于距离车辆交通的距离，但也可能是由于海拔高度。

为了进一步推进这一概念，研究人员开发了一种人工松树枝，用3D打印松针，以收集颗粒物。科学家们将利用这些实验平台来更好地了解磁性颗粒是如何在这些针叶上积累的，并探索其他因素的影响，如下雨。

但显然，以每棵树作为潜在的数据点，通过分析松针了解城市空气污染的时间和原因，显示空气质量在几十英尺范围内的变化，这一研究展现出了环境监测一个简单易行的希望，这对当下的环境监测也具有重要意义。