據外媒New Atlas報導，技術的進步使得一些高科技的方法可以監測空氣質量，從圍繞地球軌道運行的衛星到污染物含量低時亮起的藝術裝置。猶他大學的科學家們提出了一個技術含量相對較低的解決方案，展示瞭如何利用樹葉上磁性顆粒的堆積來衡量周圍空氣的質量。

這項研究實際上是由地質學家進行的，他們通常通過研究岩石的磁性來調查以前大陸的構成。作為這項研究的一部分，該團隊查看了之前的研究，該研究表明樹葉如何捕獲從汽車尾氣和化石燃料排放中釋放的磁性顆粒，因此可以用來追踪城市環境中的空氣污染物。

這些顆粒通常太小，人眼無法看到，但有些顆粒含有高濃度的鐵，足以用地質學家在其典型工作中使用的磁力計檢測到。因此，研究人員開始調查樹葉作為當地空氣質量監測站的潛力。

這包括從校園內的四棵常綠樹上收集松針，其中三棵樹靠近一條使用率很高的道路，第四棵則位於遠離交通的地方。科學家們在兩個點收集了樣本，一次是在2017年空氣質量相對較好的夏天之後，一次是在空氣質量處於當季最差的冬天。

通過使用磁力計和電子顯微鏡，研究小組發現，冬季收集的松針的磁化率是夏季收集的松針的3倍左右。這些冬季的松針被發現明顯更臟，科學家在顆粒中發現了其他元素的證據，如鈦、釩和鋯，以及其他與剎車粉塵、化石燃料燃燒和尾氣有關的元素。

研究小組發現，在離道路較遠的地方採集的樣本中，磁性顆粒的濃度較低，他們表示，這可能是由於距離車輛行駛的距離，但也可能是由於海拔的原因，樹線呈傾斜狀。

為了進一步推進這一概念，研究人員開發了一種人工松樹枝，用3D打印松針，以收集顆粒物。科學家們將利用這些實驗平台來更好地了解磁性顆粒是如何在這些針葉上積累的，並探索其他因素的影響，如下雨。

“如果我們遇到一場強降雨，我們可以在雨前和雨後去收集，看看這個信號是否只是在每次下雨時被沖走，”研究作者Grant Rea-Downing說。“還是說，生物針實際上吸收了材料，實際上比合成針更長時間地保持著這個信號？”

該團隊認為這種方法具有很大的潛力，可以提供關於城市地區空氣質量的精確數據，可能揭示相隔僅數十英尺的地區的變化。對其有利的是，基礎設施已經到位，為大規模實施該方法提供了一種廉價而簡單的方法。

“只要有一棵樹，就有一個數據點，”Rea-Downing說。“一棵樹不需要花費250美元來部署。我們將能夠以極低的成本以極高的分辨率繪製顆粒物分佈圖。”

該研究發表在《GeoHealth》雜誌上。