香港中文大學（中大）地球系統科學課程副教授戴沛權教授率領的研究團隊，早前完成華南地區首個檢測空氣污染的生態實驗，利用一種生物指示（Bioindicator）植物，量化及真實呈現香港的臭氧濃度對植物和環境的影響，並發現即使在臭氧平均濃度較低的春季，以及在郊區地方種植，臭氧水平仍足以對植物造成重大傷害。研究結果已刊登於國際期刊《大氣》。
香港是世界上人口最稠密的城市之一，數以百萬人生活和工作在空氣污染嚴重的街道旁。在各種空氣污染物中，主要由人為污染排放間接產生的表面臭氧（surface ozone）特別受關注。根據環保署2019年監測結果，香港空氣質素在過去二十年雖有改善，五種空氣中主要污染物有四種平均濃度下跌，唯獨臭氧水平不斷上升[1]。
表面臭氧主要成因是汽車及工業廢氣排放有機揮發物和氮氧化物，它們遇到陽光後，與空氣中的氧結合形成臭氧。它對人體和生態系統的健康均具有相當大的危害，對植物的毒性包括破壞光合作用、減少氣體交換、誘發早期葉片死亡並阻礙自然植被和農作物的生長。由於植物在調節生態環境中起著至關重要的作用，臭氧引起的植物破壞可能進一步加速環境惡化，對人類健康造成嚴重後果。
為了進一步監測、量化和了解臭氧對植物的破壞機理，戴教授的團隊在中大校園建立了一個開放性（Free-Air）的實驗菜園「臭氧園」（Ozone garden）。在實驗中，研究團隊種植了具有不同臭氧敏感性的四季豆品種，作為當地空氣污染對生態系統影響的生物指標。
戴教授對建立「臭氧園」感到很興奮：「這樣開放性的臭氧園已經在美國和歐洲的多個地方建立，但在華南地區尚屬首次。從這個菜園中獲得的數據，不僅可反映在當地特定環境條件下空氣污染對植物的影響，還可以獲得生態生理學和生物氣象學的重要參數，以建立區域性的地球系統模型。」
研究團隊所選擇的四季豆葉子，是由英國生態與水文學研究中心提供，它們會根據大氣中臭氧的含量顯示出獨特的紅色斑點圖案。是次研究使用了兩種不同基因的豆，分別是臭氧敏感基因型 (sensitive genotype) 及抗臭氧基因型 (resistant genotype)。負責實驗的梁沛健博士發現，對臭氧較敏感的豆明顯遭受由臭氧誘導的葉面損害，有更多的紅色斑點和高死亡率。另外，植物在受到環境壓力下會開更多的花，以維持其繁殖機會。在是次實驗中，臭氧敏感的豆長出的花朵數量較抗臭氧的豆多出三成，意味臭氧對植物的生存形成環境壓力。此外，團隊亦發現抗臭氧的豆從開花到形成豆莢的成功率較臭氧敏感的豆高出至少一成七，未成熟或死去的豆莢亦較少。
以上發現證明即使身處人流車流較少的市郊地區，例如中大校園，臭氧水平仍然十分高，會對植物造成重大損害。此結果有助研究臭氧污染如何影響香港和華南地區的農作物，亦提供了支持清潔空氣政策以減少香港車輛排放的數據。研究團隊將繼續進行實驗，以研究可控環境中各種臭氧濃度下植物的生理狀況。
是次研究由中大可持續主題研究計劃資助，並得到了農業生物技術國家重點實驗室（香港中文大學）的支持。
農業生物技術國家重點實驗室（香港中文大學）簡介
農業生物技術國家重點實驗室的設立，主要為應付迫切的食物供應問題 — 如何增加農業產量，確保食物安全和有足夠營養，以滿足全中國十多億人口的需要。實驗室建基於中大及中國農業大學的合作，這兩所同在農業生物技術佔領導地位的大學，合力發展分子生物技術，並將之應用於增加農作物的產量及改善其營養價值上。
關於中大環境、能源及可持續發展研究所
中大環境、能源及可持續發展研究所（IEES）於2011年成立，旨在促進中大的多學科環境研究和教育。通過整合各學科的優勢，IEES渴望建立協同效應，以解決影響人類社會長期可持續性最逼切的問題。 IEES致力於與工業，政府和非牟利組織以及不同的社區利益持份者合作，為我們的後代營造更好的環境。
