亚微米级黑碳颗粒 (直径小于1微米) 对全球变暖和人类健康都造成危害，但其在自然界中的监测一直是难题。传统监测设备昂贵且覆盖范围有限，而南京林业大学的研究团队发现，身边的树叶或许是天然的“污染源探测器”。

“我们想知道，这些比PM_2.5更小的黑碳颗粒如何在叶片上沉积，又来自哪些源头。”研究负责人表示，过去学界对树叶作为大气污染的生物监测工具的研究尚不全面，而他们的研究首次系统分析了不同树种和季节下亚微米黑碳颗粒的沉积规律。近期，来自南京林业大学的生态与环境学院的刘庆阳团队在Biology期刊发表文章，验证树叶监测亚微米黑碳颗粒的来源可行性。

主要内容

团队在南京选取7种常见绿化树 (包括悬铃木、杜仲、栾树等)，连续两年采集四季叶片。数据显示：冬季叶片黑碳含量 (0.5-1.3 mg/m²) 是夏季 (0.3-0.5 mg/m²) 的2倍。叶片蜡质层厚度、表面结构 (如粗糙程度) 等因素导致不同树种的黑碳沉积量差异显著。例如，蜡质层厚的冬青属植物沉积量更高，而蜡质层薄的栾树相对较低。尽管沉积量不同，但各树种叶片黑碳的稳定碳同位素 (δ¹³C) 值无显著差异，说明同位素特征不受树种影响，可作为大气黑碳颗粒的天然的“污染源探测器”。

图1. 化石燃料和生物质燃烧对七个树种叶片上黑碳的相对贡献率。A. 2023年夏季，B. 2023年冬季，C. 2024年夏季，D. 2024年冬季。

研究总结与展望

这项研究为大气污染监测开辟了新路径。未来城市或将无需密布昂贵的监测站，行道树的叶片就能实时监测。这项低成本监测新工具适合缺乏专业监测设备的发展中地区。

此外，研究结果对全球变暖治理也有启示。“明确化石燃料是主要污染源，能为政策制定提供精准依据。”团队表示，下一步将探索树叶监测与人工智能结合，开发更智能的污染预警系统。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/3322838

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/biology

Biology 期刊介绍

主编：Jukka Finne, University of Helsinki, Finland；

Andrés Moya, University of Valencia and CSIC, Spain

期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。期刊被Scopus, SCIE (Web of Science), PubMed 等重要数据库收录。

2024 Impact Factor：3.5

2024 CiteScore：7.4

Time to First Decision：17.4 Days

Acceptance to Publication：2.5 Days