PM2.5基因譜解讀：北京上海污染源差異大
近日，歷時(shí)近三年科研攻關(guān)得出的上海首張PM2.5“基因譜”出爐，受PM2.5困擾卻不知PM2.5從何而來的各界人士得以了解PM2.5的來源有哪些。
然而，那些數(shù)據(jù)所蘊(yùn)藏的意義，你真看懂了么？記者為此采訪“基因譜”的繪制者——上海市環(huán)境監(jiān)測中心的專家，一探究竟。
老百姓看懂沒？
PM2.5的來源作為科研成果公布出來，首先是為老百姓答疑解惑，更重要的意義在于用“曬”各個(gè)污染源對PM2.5的貢獻(xiàn)率，讓每個(gè)人意識到自己也是產(chǎn)生PM2.5的一份子，并且知道產(chǎn)生了多少，從而產(chǎn)生社會(huì)責(zé)任感，甚至為了減少PM2.5的產(chǎn)生而改變生活習(xí)慣。
“基因譜”顯示，對上海空氣中的PM2.5，區(qū)域影響和本地污染排放的貢獻(xiàn)率約為“三七開”。其中，本地污染排放的貢獻(xiàn)占64%-84%，平均為74%；外來輸送及周邊區(qū)域影響的貢獻(xiàn)占16%-36%，平均為26%，可見產(chǎn)生PM2.5的主要責(zé)任還是在本地的污染排放。
進(jìn)一步分析PM2.5的本地排放源，機(jī)動(dòng)車船、非道路移動(dòng)機(jī)械等流動(dòng)源占29.2%，民用生活面源（如民用涂料、餐廚油煙）等其他源類占15%。由此可見，老百姓開車、裝修、燒菜、燃放煙花爆竹等行為，也與PM2.5的產(chǎn)生脫不了干系。
同樣是2014版“基因譜”，上海和北京在污染源結(jié)構(gòu)上的差異不小。其中，上海燃煤的貢獻(xiàn)率要明顯低于北方城市，這與上海燃煤主要集中在電力行業(yè)且分散燃煤使用較少（冬季沒有采暖）有關(guān)。而上海的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，工業(yè)的比重仍然偏重，工業(yè)門類齊全、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)體量和能源消耗量較大，因此，上海工業(yè)生產(chǎn)對PM2.5的貢獻(xiàn)率要高出北京地區(qū)。另外，上海揚(yáng)塵的貢獻(xiàn)率略低于京津冀地區(qū)，與上海近年來嚴(yán)化揚(yáng)塵治理，且所在長三角區(qū)域氣候濕潤，受干燥天氣下大風(fēng)揚(yáng)沙及沙塵傳輸影響較小有關(guān)。
細(xì)心的市民還會(huì)發(fā)現(xiàn)，上海環(huán)保部門曾繪制過一個(gè)2012版的PM2.5“基因譜”，但從當(dāng)時(shí)采樣點(diǎn)的數(shù)量、分布的合理性，采集有效數(shù)據(jù)的數(shù)量，以及解析技術(shù)方法的科學(xué)完整性等方面而言，這一版“基因譜”還不夠成熟。不過，從結(jié)果來看，2012版“基因譜”公布的PM2.5來源數(shù)據(jù)比2014版豐富——2014版的本地來源只有流動(dòng)源、工業(yè)生產(chǎn)、燃煤、揚(yáng)塵、其他等五類，而2012版有工業(yè)工藝技術(shù)、工業(yè)鍋爐與爐窯、電廠、民用涂料與餐飲、農(nóng)業(yè)與生物質(zhì)、海鹽和植被等八類。
對此，市環(huán)境監(jiān)測中心總工程師伏晴艷介紹說，如何測定分析PM2.5的來源，國家有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，上海2014版“基因譜”和北京2014年上半年發(fā)布的“基因譜”都嚴(yán)格遵照了國家要求，實(shí)際上比2012版更成熟。上海2014版“基因譜”進(jìn)行了充分“升級”，在崇明、浦東、徐匯、南匯、奉賢、松江等6個(gè)區(qū)域的6個(gè)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站或大氣超級站，采集了2012年至2013年四季典型月份（1月到2月，3月到4日，7月到8月，10月到11月）的5萬余個(gè)有效數(shù)據(jù)，才得以揭示出上海市這兩年P(guān)M2.5的化學(xué)組分特征及其時(shí)空變化規(guī)律。
不過，更細(xì)致、更全面、更“平易近人”，肯定是未來PM2.5“基因譜”的繪制方向。伏晴艷透露，從2015年起，上海PM2.5的源解析工作將從科研階段步入常態(tài)化，作為一項(xiàng)常規(guī)業(yè)務(wù)持續(xù)推進(jìn)，將不斷推出階段性監(jiān)測研究成果。目前，本市正全面建立顆粒物化學(xué)組分觀測網(wǎng)，初步計(jì)劃是參照國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以5日為周期定期監(jiān)測PM2.5，并依托超級站網(wǎng)嘗試建立快速在線源解析方法，不僅將年度例行源解析研究持續(xù)下去，還要推出更及時(shí)的、針對不同污染過程的源解析。
監(jiān)管部門看懂沒？
PM2.5的來源解析，是監(jiān)管部門實(shí)施污染治理的“風(fēng)向標(biāo)”。市環(huán)保局污防處副處長周軍表示，2012版“基因譜”，首次揭示了上海PM2.5的“病灶”，隨著2014版的更新，治污工作就能更加有的放矢，事半功倍。
與2012版相比，2014版“基因譜”中區(qū)域影響對PM2.5的貢獻(xiàn)率有所上升，與2013年細(xì)顆粒物污染嚴(yán)重、區(qū)域輸送影響較大有關(guān)，說明在充分做好本市大氣污染防治工作的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)區(qū)域污染聯(lián)防聯(lián)控和重污染預(yù)警聯(lián)動(dòng)對于本地區(qū)空氣質(zhì)量的同步改善也將發(fā)揮積極的作用；電廠、工業(yè)鍋爐與爐窯以及車船等流動(dòng)源的貢獻(xiàn)有所下降，反映出近年來清潔能源替代和黃標(biāo)車淘汰等措施初見成效；而工業(yè)源、民用生活面源、農(nóng)業(yè)及生物質(zhì)燃燒等比例略有上升，說明禁止秸稈焚燒、餐飲和干洗行業(yè)污染整治等相關(guān)控制措施尚需進(jìn)一步加強(qiáng)。
仔細(xì)分析上海出臺(tái)的清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃（2013年－2017年）及后續(xù)實(shí)施情況，就知道監(jiān)管部門在選擇治污聚焦重點(diǎn)時(shí)，已經(jīng)著重參考了PM2.5“基因譜”的研究成果。這兩年政府部門聚焦能源、產(chǎn)業(yè)、交通、建設(shè)、農(nóng)業(yè)、生活六大領(lǐng)域，根據(jù)本市《清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃》所明確的119項(xiàng)治理任務(wù)展開工作。統(tǒng)計(jì)顯示，到2014年底，119項(xiàng)治理任務(wù)按節(jié)點(diǎn)全面啟動(dòng)，近三成項(xiàng)目已完成。
比如在能源領(lǐng)域方面，政府部門加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，嚴(yán)格執(zhí)行產(chǎn)業(yè)節(jié)能環(huán)保準(zhǔn)入門檻，嚴(yán)格控制污染物排放總量，如二氧化硫、氮氧化物、工作煙粉塵、揮發(fā)性有機(jī)物等。2014年底，脫硝改造基本完成，全年完成1675臺(tái)燃煤（重油）鍋爐和窯爐的清潔能源替代或關(guān)停，超額完成年度目標(biāo)。在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方面，分行業(yè)推進(jìn)有機(jī)物綜合治理，如在紡織印染、皮革加工、制鞋、人造板生產(chǎn)、日化等行業(yè)，積極推動(dòng)低毒、低揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用。
在交通領(lǐng)域，上海積極發(fā)展綠色交通，堅(jiān)持公交優(yōu)先戰(zhàn)略，嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車保有量，并大力推廣新能源車，2014年5月起提前實(shí)施了新車國五排放標(biāo)準(zhǔn)；全年淘汰黃標(biāo)車和老舊車17.16萬輛；新增新能源公交車1400余輛和社會(huì)車輛4000余輛。在建設(shè)領(lǐng)域大力推廣綠色建筑，如“太陽能熱水泵流”、“地源熱泵”等，使用水性涂料，限制溶劑型涂料。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，監(jiān)管部門進(jìn)一步優(yōu)化補(bǔ)貼政策和落實(shí)機(jī)制，秸稈綜合利用率達(dá)到89%以上；為減少農(nóng)業(yè)源氮的揮發(fā)，進(jìn)行適度擴(kuò)大綠肥種植，深化完善使用長效緩釋氮肥。在生活領(lǐng)域，多個(gè)區(qū)縣探索開展了餐飲油煙的第三方治理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，推進(jìn)了汽修和干洗行業(yè)的整治工作。
解析方法看懂沒？
有些科普愛好者會(huì)問，買一件衣服造成的碳排放，能夠通過公式計(jì)算出來，PM2.5為什么不能用這種方式計(jì)算出來呢？
據(jù)專家解釋，那是因?yàn)镻M2.5的產(chǎn)生機(jī)理復(fù)雜，除了塵土性微粒和由植物和礦物燃燒產(chǎn)生的碳黑等污染源直接生成的一次顆粒物外，大氣中的氣態(tài)前體污染物通過大氣化學(xué)反應(yīng)還能合成二次顆粒物，這就造成了很多不確定性，目前還沒有辦法通過簡單的公式計(jì)算出某種污染行為可以一次產(chǎn)生多少量的PM2.5。
上海是通過源清單、數(shù)值模型和受體模型三種方法的聯(lián)用，將環(huán)境空氣顆粒物數(shù)據(jù)、源排放清單數(shù)據(jù)和污染源源譜數(shù)據(jù)采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算，根據(jù)PM2.5中不同組分的構(gòu)成以及這些組分的可能排放源定量分析，反推出不同污染來源對大氣中PM2.5的貢獻(xiàn)率。
源清單法，即排放源清單法，是根據(jù)污染源的排放因子，估計(jì)區(qū)域內(nèi)各種污染源的排放量，識別該區(qū)域內(nèi)對大氣顆粒物有貢獻(xiàn)的主要排放源。通俗的來說就是把所有污染源頭都列一個(gè)清單，來估算各種組分的貢獻(xiàn)率。這種方法不太適用于分析二次合成的PM2.5，因?yàn)镻M2.5有七成是二次生成的，可以掌握的排放源貢獻(xiàn)的主要是一次生成的PM2.5。
受體模型法，是用濾膜上采集的污染物來倒推污染來源。優(yōu)點(diǎn)是可以清楚地把握污染物的成分，缺點(diǎn)是很難精確地還原污染源的全貌，所以這種方法更多地用來分析二次合成的PM2.5。
數(shù)值模型法，則用來分析更復(fù)雜的區(qū)域輸送對PM2.5的貢獻(xiàn)。上海采用了“氣象-排放-質(zhì)量”空氣質(zhì)量模擬體系，通過數(shù)值模擬，選擇不同的城市作為研究對象，便可以獲得周邊地區(qū)對該城市的影響貢獻(xiàn)，如以上海之外的城市作為源解析的目標(biāo)城市，那么上海的排放也將成為該城市的外來輸送源之一。
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