ENRUFacebook
O ROŚLINACH ZIELONO WKOŁO SMOG
galleryLipy ze względu na wysoki stopień pochłaniania zanieczyszczen warto sadzić na osiedlach mieszkaniowych Tilia americana

Jak rośliny pomagają walczyć ze smogiem


Zanieczyszczenie powietrza jest ogromnym problemem w większości dużych miast na świecie. W Polsce smog jest w ostatnim czasie słusznie mocno nagłaśniany. W dużych miastach smog pojawia się w ciąg całego roku, w mniejszych głównie w okresie jesienno-zimowym, kiedy rozpoczyna się sezon grzewczy. Problem ten nie powstał jednak wczoraj, ale jest efektem wieloletnich zaniedbań w sieciach energetycznych, infrastrukturalnych, budowlanych i trenów zieleni.  Smog zimą występuje dużo częściej niż latem, a wpływ na to ma nie tylko ogrzewanie mieszkań, ale również niekorzystne czynniki pogodowe w tym okresie (duża liczba dni bezwietrznych) oraz niska aktywność roślin w oczyszczaniu powietrza. Nie jest to tylko efekt palenia w piecach. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Krakowie zwraca uwagę również na transport. Wykazały to pomiary na ulicy  Dietla w tym mieście, gdzie dało się zauważyć, że w momencie rozpoczęcia większych remontów i skierowaniu ruchu aut bardziej do centrum, poziom stężeń był wyższy na tej ulicy niż w Alejach Trzech Wieszczów. Duże miasta szczególnie muszą rozważać, co zrobić z zanieczyszczeniem komunikacyjnym.


Zieleń w walce ze smogiem

Drzewa i krzewy usuwają nadmiar szkodliwych gazów z powietrza głównie poprzez ich absorbcję aparatami szparkowymi. W procesie fotosyntezy przez szparki pobierany jest przede wszystkim CO2, ale do liści dostają się również inne gazy jak SO2, CO, NO2, O3, które w przestrzeniach międzykomórkowych liścia łączą się z wodą tworząc kwasy i inne związki chemiczne. Część tych pierwiastków (najczęściej S i N) w warunkach niedoborów pokarmowych jest wykorzystywana w procesach metabolicznych roślin. Większość zanieczyszczeń stałych w postaci pyłu zawieszonego (PM10 – cząstki stałe o średnicy do 10 mikronów) osadza się na liściach, igłach, gałązkach, następnie jest  zmywana z tych części roślin przez opady lub jesienią dostaje się do gleby wraz z opadającymi liśćmi. Rośliny mogą więc być skutecznym ogniwem w walce ze smogiem. 
 


Według licznych badań prowadzonych w tym zakresie w różnych ośrodkach naukowych zieleń parkowa o powierzchni 1 ha pochłania średnio do 8 kg CO2 w ciągu godziny. Sto dojrzałych drzew usuwa do 460 kg zanieczyszczeń rocznie, w tym 136 kg pyłów zawieszanych.


 

Modelowe badania z wykorzystaniem pomiarów meteorologicznych i zanieczyszczeń powietrza wykonywanych co godzinę w 48 miastach wykonano w USA i zademonstrowano, że zieleń miejska usuwa ogromne ilości zanieczyszczeń powietrza wpływając znacznie na jego poprawę (Nowak i in. 2006, Urban Forestry & Urban Greening). Główne zanieczyszczenia usuwane przez roślinność to O3, PM10, NO2, SO2, CO, ale poziom ich zmniejszania w powietrzu uzależniony był od miasta, skali zanieczyszczenia i pogody. Ogólnie oszacowano, iż zieleń miejska pochłonęła w ciągu roku 711000 ton zanieczyszczeń, co dało ogólną wartość wymierną dla kraju ocenioną na 3,8 miliarda dolarów. Według innych doniesień tego samego autora drzewa w Nowym Jorku usunęły 1821 ton zanieczyszczeń z powietrza. Zieleń w tym mieście była bardziej efektywna w oczyszczaniu, niż w takich miastach jak Baltimore czy Atlanta. W przeliczeniu na 1m2 powierzchni korony na rok wyniki były już bardzo zbliżone dla tych miast i wyniosły 13,7 g w Nowym Jorku, 12,2 g w Baltimore i 10,6 g w Atlancie. Z kolei w badaniach prowadzonych w 2002 roku w stolicy Chin, w Pekinie oceniono, iż zieleń miejska usunęła 1261,4 t. zanieczyszczeń tylko z centrum miasta. Jednym z najważniejszych redukowanych zanieczyszczeń było ograniczenie występowania cząstek stałych PM10 (redukcja o 772 tony). Oceniono, że w ciągu roku w biomasie roślinności miejskiej zgromadzone zostało 41700 ton CO2 (Yang i in 2005, Urban Forestry & Urban Greening).
 


Duże zdrowe drzewo o średnicy pnia 77 cm oczyszcza powietrze 70 razy efektywniej (1400 g zanieczyszczeń na rok) niż drzewo małe, młode o średnicy pnia 8 cm  (20g zanieczyszczeń na rok). To powinno uświadomić nam wszystkim jak cenne są duże drzewa w mieście, a z drugiej strony widać dokładnie, że dosadzanie drzew nie zmieni problemu z dnia na dzień. Na efekt trzeba będzie poczekać przynamniej 10-15 lat. Dlatego program zwiększania przestrzeni zielonych, uzupełniania drzew i krzewów, obsadzania wszelkich możliwych miejsc, nie może być odkładany na później, ale do tych działań należy przystąpić natychmiast i z większym zaangażowaniem. Zwiększając także nakłady na pielęgnację.



Drzewa dla polskich miast

Dziś powszechnie wiadomo, że drzewa w trakcie procesów wymiany gazowej, wydzielają oprócz tlenu również część gazów szkodliwych z grupy lotnych związków organicznych (volatile organic compounds VOCs). Współczynnik tej wymiany gazowej jest korzystny co oznacza, że więcej jest wydzielanych gazów pożytecznych. Lotne związki organiczne wydzielane są w większej ilości w warunkach stresowych oraz przez niektóre rodzaje drzew. Związki te wydzielane do atmosfery przyczyniają się przede wszystkim do formowania ozonu w mieście. Do rodzajów drzew o wyższej emisji związków VOCs należą: kazuarina (Casuarina spp.), eukaliptus (Eucalyptus spp.), ambrowiec Liquidambar spp., błotnia (Nyssa spp.), platan (Platanus spp.), topola (Populus spp.), dąb (Quercus spp.), grochodrzew (Robinia spp.) i wierzba (Salix spp.). Dwa pierwsze rodzaje nie są w naszej strefie klimatycznej sadzone, dwa kolejne bardzo rzadko, pozostałe w różnym stopniu są stosowane. Należy zwrócić uwagę, iż wiele badań w tym zakresie jest opartych na modelach matematycznych, a te nie dają pewności rozstrzygnięcia, czy gatunki te przyczyniają się do wzrostu przede wszystkim ozonu w powietrzu miejskim. Rodzaje, które mają szczególnie korzystny wpływ na oczyszczanie powietrza z ozonu to: morwa (Morus spp.), śliwa (Prunus spp.), lipa (Tilia spp.) i glediczja (Gleditsia spp.).

 


Do drzew pozytywnie i w istotnym stopniu wpływających na jakość powietrza należą też klony (Acer spp.). Wyróżniają się tutaj nie tylko rodzime gatunki, jak klon zwyczajny, jawor i polny, ale także wyjątkowo cenne dla miast klony północnoamerykańskie: cukrowy (A. saccharum), srebrzysty (A. saccharinum) i czerwony (A. rubrum). Niektórzy autorzy wśród najbardziej efektywnych roślin wchłaniających zanieczyszczenia wymieniają jeszcze: cis pospolity (Taxus baccata), lipy (Tilia spp.), jałowiec sabiński (Juniperus sabina), lilak Meyera (Syringa meyeri) oraz mikrobiota syberyjska (Microbiota decussata), a z doniesień amerykańskich oprócz niektórych już wymienionych: orzech czarny (Juglans nigra), jesion wyniosły (Fraxinus excelsior), buk pospolity (Fagus sylvatica), cyprysik Lawsona (Chamecyparis lawsoniana) i metasekwoja chińska (Metasequoia glyptostroboides) (Novak 2000).



Należy zwrócić uwagę, że w Polsce okres wegetacji jest krótki i wynosi około 6 miesięcy od  kwietnia do października, problem smogu narasta natomiast w miesiącach listopad – luty. Dlatego trzeba też brać pod uwagę rośliny zimozielone, niektóre wymienione powyżej oraz jałowiec chiński (Juniperus chinensis) pozytywnie oceniony przez chińskich naukowców w Pekinie. Dużą wartość przedstawiają jeszcze żywotnik olbrzymi (Thuja plicata), daglezja zielona (Pseudotsuga menziesi), cis pośredni (Taxus ×media), sosna czarna (Pinus nigra), choina kanadyjska (Tsuga canadensis) i świerk kłujący (Picea pungens). Rośliny zimozielone korzystnie wpływają na usuwanie zanieczyszczeń pyłowych zimą (Rys. 1), co wykazali  badacze w Pekinie.




 

Rys. 1 Wartości miesięczne (tony) zanieczyszczeń powietrza usuwane przez drzewa w Pekinie w okresie listopad 2001-październik 2002.  (Źródło: Yang i in 2005, Urban Forestry & Urban Greening).

 

Stolica Chin znajduje się w nieco cieplejszej strefie klimatycznej niż Polska, dlatego aktywność roślin jest tam większa zimą i rozpoczyna się wcześniej, już w marcu. W Polsce można więc się spodziewać dużo mniejszych wartości usuwanych zanieczyszczeń w okresie zimowym. Ważnymi roślinami dla poprawy jakości powietrza są także niektóre gatunki długo utrzymujące liście jesienią jak np. z krzewów ligustr pospolity (Ligustrum vulgare), a z pnączy akebia pięciolistkowa (Akebia quinata) lub zimozielony bluszcz pospolity (Hedera helix), który kwitnienie rozpoczyna jesienią. Bluszcz może być sadzony na ekrany przydrożne, ale nie od strony ulicy, ponieważ w odróżnieniu do akebii jest dużo bardziej wrażliwszy na aerozol solny. W badaniach prof. B. Wolvertona bluszcz jest też jedną z bardziej efektywnych roślin w oczyszczaniu powietrza w pomieszczeniach.


Bluszcz pospolity i mikrobiota syberyjska to świetny zestaw roślin okrywowych do cienia oczyszczający powietrze przez cały rok

Bluszcz pospolity i mikrobiota syberyjska to świetny zestaw roślin okrywowych do cienia oczyszczający powietrze przez cały rok 


Jałowiec chiński i sabiński to gatunki zalecane do sadzenia w miastach o wysokim stopniu zanieczyszczenia Juniperus sabina 'Variegata'

Jałowiec chiński i sabiński to gatunki zalecane do sadzenia w miastach o wysokim stopniu zanieczyszczenia Juniperus sabina 'Variegata'

Kwitnący wiosną lilak Meyera 'Palibin' doskonale pochłania zanieczyszczenia

Kwitnący wiosną lilak Meyera 'Palibin' doskonale pochłania zanieczyszczenia



Kryteria wyboru roślinności do oczyszczania powietrza

Drzewa zimozielone wykazują większą efektywność w usuwaniu zanieczyszczeń ponieważ dłuższy jest okres aktywności ulistnienia. Ważne są rozmiary drzewa determinujące ilość CO2 pochłanianego, zatrzymywanego i magazynowanego w biomasie oraz powierzchnia całkowita ulistnienia gotowa do przejmowania zanieczyszczeń z powietrza w tym pyłowych. W tym zakresie szybkość wzrostu drzew i osiąganie odpowiednich rozmiarów dobrze wpływają na sekwestrację CO2, oraz tworzenie „funkcjonalnej” powierzchni korony w celu usuwania zanieczyszczeń. Choć zdaniem niektórych autorów bardzo szybko rosnące drzewa (np. topole) wcześnie sekwestrują CO2, ale nie bilansuje się to z ich długowiecznością. W usuwaniu zanieczyszczeń z powietrza, szczególnie cząstek stałych ważne znaczenie ma typ ulistnienia. Wiele badań wskazuje, że liście pokryte włoskami, kutnerem, żywicą, chropowate lub szorstkie wyłapują więcej cząsteczek niż liście gładkie. Podstawowym czynnikiem uniemożliwiającym wykorzystanie danego gatunku w oczyszczaniu powietrza jest jego wrażliwość na podwyższone stężenie któregoś ze szkodliwych związków. Gatunki takie należy więc lokalizować z dala od źródeł zanieczyszczenia. Również drzewa, które w badaniach mają wysoki wskaźnik uwalniania lotnych związków organicznych (VOCs) lub drzewa wysoce alergenne powinny być stosowane w ograniczeniu (Novak 2002). Gatunki drzew wybierajmy nie tylko pod względem usuwania zanieczyszczeń powietrza, ale także trzeba wziąć pod uwagę inne cechy środowiska zurbanizowanego takie jak: wysokie wymagania co do tolerancji gleb zbitych i zabudowanych (ulice, parkingi, chodniki). Tolerancja drzewa dla różnych typów gleb oraz czynników stresowych (zasolenia, suszy oraz niedoboru składników pokarmowych). Cecha odporności na choroby i szkodniki jest szczególnie istotna, gdyż stosowanie pestycydów na terenach wysoko zaludnionych jest wykluczone, i na koniec dobra adaptacja do lokalnego klimatu i długowieczność.

Lipy ze względu na wysoki stopień pochłaniania zanieczyszczeń warto sadzić na osiedlach mieszkaniowych Tilia americana

Lipy ze względu na wysoki stopień pochłaniania zanieczyszczen warto sadzić na osiedlach mieszkaniowych Tilia americana

Rośliny z rodzaju Prunus także pochłaniają ozon Prunus serrulata 'Kanzan'

Rośliny z rodzaju Prunus także pochłaniają ozon Prunus serrulata 'Kanzan' 

Morwy charakteryzują się wysoką zdolnością oczyszczania powietrza z ozonu Morus latifolia 'Spirata'

Morwy charakteryzują się wysoką zdolnością oczyszczania powietrza z ozonu Morus latifolia 'Spirata'

Klon czerwony ma szczególnie pozytywny wpływ na jakość powietrza

Klon czerwony ma szczególnie pozytywny wpływ na jakość powietrza


Zieleń w pomieszczeniach


Według doniesień naukowców z krakowskiej Akademii Górniczo Hutniczej od 30 do nawet 70% zanieczyszczeń powietrza może przedostawać się do pomieszczeń mieszkalnych, biurowych czy użyteczności publicznej zależy to od szczelności okien i częstotliwości otwierania drzwi wejściowych (brudnykrakow.wordpress.com). W tym celu ważne jest utrzymanie zieleni wewnątrz budynków. Jest to osobne zagadnienie, a ma ono ogromny wpływ na poziom czystości powietrza. Znaczenie ma tutaj rodzaj roślin, ich ilość i zróżnicowanie gatunkowe. Do najbardziej skutecznych w oczyszczaniu powietrza domowego z lotnych związków organicznych (w nowych domach szczególnie) według badań prof. B. Wolvertona należą trzy gatunki palm, figowiec sprężysty i odmiany bluszczu przeznaczone do uprawy w domu, dalej są skrzydłokwiat, draceny, paprocie i sansewierie. Odpowiednia ilość dobranych i rozmieszczonych roślin oczyszcza domowe powietrze przy okazji je nawilżając i dostarczając tlenu, poza tym łagodzi też objawy tzw. smogu elektromagnetycznego (Wolverton 1997).



Materiały źródłowe:

Nowak D.J. 2000. The species selection design and management  to improve air quality2000 Annual Meeting Proceedings of American Society of Landscape  architecture. http://sites.udel.edu/sld/files/2012/09/Nowak_Trees-for-air-quality1.pdf (ostatni dostęp: 3.02.2017)

Nowak D.J. 2002. The effect of urban trees on air quality. USDA Forest Serwice NY https://www.nrs.fs.fed.us/units/urban/local-resources/downloads/Tree_Air_Qual.pdf, (ostatni dostęp: 3.02.2017)

Nowak D.J., Crane D.E., Stevens J.C. 2006. Air pollution removal by urban trees and shrubs in the United Sates  Urban Forestry & Urban Greening 4: 65-78

Nowak D. J., Hirabayashi S., Bodine A., Hoehn R. Modeled 2013. PM2.5 removal by trees in ten U.S. cities and associated health effects. Environmental Pollution. 178: 395

Wolverton B.C. 1997 Haw to grow fresh air: 50 plants that purify your home or office. Penguin Books, 142pp.

Yang J., McBride J., Zhou J., Sun Z. 2005. The urban forest in Beijing and its role in air pollution reduction. Urban Forestry & Urban Greening 3: 65-78

http://www.ourhouseplants.com/guides/50-plants-that-clean-the-air: 50 plants that clean the air in your home or office

https://brudnykrakow.wordpress.com/, materiały prasowe i inne

 

 
zamknij
Ta strona używa cookie. Dowiedz się więcej o celu ich używania.
Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.