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汽车燃煤工业为珠三角PM2.5“罪魁” 大气污染精准治理必是大势所趋

2017-03-13 09:36:51
【导读】：中国环保网讯:最近几年，来我国环境治理问题是百姓最为关注的话题之1。2013年年底，随着中科院1项研究结果对外公然，汽车尾气占PM2.5的比例，曾引发1场喧哗，PM2.5来源问题由此被舆论推向前台。2014年来雾霾频率依然居高不下，弄清PM2.5的来源与成份实现污染的精确打击显得日益紧急。汽车燃煤工业为珠三角PM2.5“罪魁” 大气污染精准治理必是大势所趋

中国环保网讯:最近几年，来我国环境治理问题是百姓最为关注的话题之1。2013年年底，随着中科院1项研究结果对外公然，汽车尾气占PM2.5的比例，曾引发1场喧哗，PM2.5来源问题由此被舆论推向前台。2014年来雾霾频率依然居高不下，弄清PM2.5的来源与成份实现污染的精确打击显得日益紧急。

北京、广州等环保部门随后也公布了当地PM2.5源解析的初步结果，“PM2.5从哪来”开始在部份城市有所明晰。

事实上，在广东鹤山建设的全国首个大气监测站，两年前就开始全省率先PM2.5在线源解析业务化运行。广东省最近几年与科技部合作，通过国家863项目在珠3角率先建立了大气污染联防联控技术示范区。

超级站中PM2.5等气溶胶的源解析正是该示范区中珠3角大气复合污染立体监测网络的重要组成部份。不过，目前我省除超级站外唯一广州、深圳进行源解析研究与运作，大部份城市的PM2.5来源仍缺少准确评估。

不久前，副省长许瑞生专程到广东南大学气超级站调研，对超级站的先进技术装备和科研成果非常肯定，并指出要进1步提升大气监测能力，继续在监测科技水平上占据高地，以监测数据为根据推动大气污染防治精细化管理。

对此，广东省大气环境专家呼吁，有了大气超级站的经验，PM2.5在线源解析应当尽快铺开到各地市，实现空气污染的精细化治理。

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“大箱子”可逐小时分析PM2.57种来源

位于鹤山的广东南大学气超级站，建在离江门市区30千米，1个海拔60米的名叫“花果山”的山头。外人也许觉得奇怪，这栋建在农村野外的4层宽体建筑总是灯火通明，其实它里面不但具有普通站点的空气质量监测功能，还承当了珠3角灰霾成因和颗粒物生成机制的分析，各种监测仪器的比对，为科学制定和动态评估区域大气污染防治政策措施提供根据。

“这是国内首个大气超级站，新国标要求的空气质量监测是6项，这里监测项目有200多项，不但有PM2.5，比它小很多的PM1，乃至纳米级的颗粒物，与碳排放密切相干的黑炭气溶胶，都可以监测到。”监测站工作人员小袁说。

而“解剖”PM2.5成份的，就在超级站4楼的核心区气溶胶观测实验室的1个胖胖的“大箱子”。“这就是里面大有乾坤的PM2.5在线源解析质谱监测系统—单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪。”小袁说，经过“大箱子”里面多种仪器的分析，最后在电脑屏幕上按7种类型，转动刷新PM2.5来源成份的图表和数据。

“大箱子”顶着1条“辫子”，那是连通楼顶PM2.5取样探头的管道。取样探头设在超级站顶层的露天平台上，“我们在PM10探头上安装1个切割头，喇叭状采样口内大于2.5微米的颗粒剔除掉，然后把探头连通到下面的PM2.5在线源解析系统。”

PM2.5从探头通过管道进入“大箱子”后，就是复杂而快速的丈量与分析进程。全部系统由进样系统、测径系统、电离系统和质量分析系统4个部份组成。

其原理是，根据颗粒物的来源、化学组成不同，质谱特点就有差别，从而对每一个颗粒物的来源进行标记，并保存含有颗粒物粒径、质谱信息的原始数据，同时利用在线分析软件，每1小时统计分析颗粒物中某些种类化学成份的含量，并分析每类源的含量及大类源的含量，得出源分配比例。

“现在每一个小时都可以转动显示解析结果，解析前也不需要作前处理，比起之前动辄半年到1年才能出结果的人工化学分析方法，在线源解析效力大为提高，也更有益于加密观测，了解空气中较长时间的PM2.5成份的变化。”广东省大气环境首席专家、省环境监测中心副主任钟流举说。

解析

汽车燃煤工业为珠3角PM2.5“罪魁”

那末，从源解析的结果来看，广东的PM2.5到底来自哪里？

记者从现场机器显示的3月9日到3月10日内20多个小时监测情况的看到，机动车污染22%、燃煤污染17%、工业污染16%、扬尘污染16%，其它来源4%。

“各站点和城市，不同污染源的贡献率具体数值会有所不同，但是汽车尾气、燃煤源、工业源在珠3角地区应当都是重点需要关注和控制的PM2.5来源，这3个来源都是跟社会生产生活息息相干的，控制难度非常大。”省环境监测部门专家说。国内外研究结果也表明，关于汽车尾气对PM2.5的贡献，在经济快速发展、城市化进程迅速的地区，机动车的贡献1般认为在10%至50%之间，多数认为在20%至30%之间。

从PM2.5的成份来看，硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机物和碳黑是其主要成份，合计约占PM2.5质量浓度的60%⑼0%。“这说明我省和京津冀的污染现状不同，我省更应重视多种污染物的协同减排，以减少大气复合性污染。”

利用

结合边界层观测及时预警应对空气污染

为了立体了解空气污染散布情况，除在线源解析，在大气超级站的气溶胶观测实验室，还有在装备外型上更加瘦长的拉曼激光雷达系统，用来观测气溶胶的垂直散布信息。其原理是利用大气中比较稳定的气体（如氮气）的拉曼散射信号直接探测气溶胶的消光系数，从而得出边界层的高度变化。

“激光雷达是1种主动遥感手段，可以监测气溶胶消光系数的垂直散布。”钟流举以当天的情况介绍，“清晨到6时的时候，天空中边界层高度都是1500米左右，这跟正常值相差不大。但到了6时以后，边界层压到500米，说明空气的逆温现象就像1个锅盖盖住了天空，雾气增多，污染物也不容易分散。”钟流举表示，这类边界层如此低的情况如果延续长时间，空气极可能出现中度到中度污染，幸亏当天还有1些雨，污染还不会太严重。

钟流举指着旁边的“大气颗粒物数浓度粒径散布分析系统”进1步解释，从屏幕上的柱状图可见，今天PM1到PM2.5的比例最多，由于湿度大，吸水以后快速长大，所以随着雨水降到了地面，相对减少了。

他表示，结合激光雷达和颗粒物粒径散布分析，可以对空气污染做更及时准确的预警预报，而PM2.5源解析则可以在重污染出现时作出更有针对性的应急减排措施。

“珠3角今年内市民应当就能够看到空气质量的预报了。”他表示，依照国家和我省空气质量预报预警的相干方案，2014年底前，珠3角各地级以上城市温柔德区将建成空气质量预报预警系统，省环境保护部门建成珠3角区域空气质量监测与预报预警业务平台，并实现业务化运行，同时逐渐展开珠3角外地区城市空气质量预报预警业务工作。

2015年底前，珠3角之外12个地级市建成所属城市空气质量预报预警业务系统，省环境保护部门建成广东省空气质量监测与预报预警业务平台及会商系统，并实现业务化运行。

观点

精确治污节省千亿

源解析应尽快推行

钟流举介绍，与普通站监测的空气质量只代表1个点不同，广东南大学气超级站可以基本表征周边50到100千米的空气情况，“这是由于在建站就斟酌到排放较大的广州、佛山、东莞吹偏北风时，对西南面的大气超级站带来输送的影响。”

“不过，从全部珠3角乃至全省来看，唯一几个站点展开PM2.5源解析明显远远不够。”钟流举呼吁，全省都应当展开PM2.5来源解析工作，以使空气污染治理更加精细化，在重污染预警时采取措施更有针对性。目前，在广东，除大气超级站外，唯一广州、深圳展开了源解析工作（其中深圳为人工操作），“最少应当将这项工作普及到各个地市。”

据了解，在广东南大学气超级站等国内的PM2.5在线来源解析中，都是在国家863项目支持下，由广州1家分析仪器公司联合国内多个研究单位共同研产生产的装备，并在环保展会上得以推行。该装备已到达世界领先水平，而且价格比国际同类产品低5万元每台以上。

“广东展开PM2.5源解析可谓在技术上和装备上具有先天优势”。专家介绍，首台源解析仪器在2010年末在大气超级站投入到亚运会期间的空气质量监测联合实验。

2012年3月8日起，广东南大学气超级站的质谱仪成为省内第1台投入业务运行的在线源监测仪。现在这类来自广州品牌的在线气溶胶质谱仪用具有完全自主知识产权，已累计实现销售收入超过3000万元、签订采购意向合同1亿元、国内市场占有率100%。

目前，在北京、石家庄、南京等城市的大气PM2.5污染源解析，已在大气联合监测、空气质量保障中发挥关键作用。成都、厦门的在线源解析工作也密锣紧鼓地准备。

配备并业务化运行1台在线源解析质谱仪约需200万到300万元，但有源解析专家曾估算，根据在线质谱仪所提供的精细数据，可为国内治理PM2.5节省近千亿元。

不但如此，与传统的人工源解析比较，在线源解析具有全天候监测能力，在卑劣气象条件下发现污染排放现象，具有捕捉间歇式瞬间污染排放现象的能力。“在重污染天气时，对污染源的打击与减排措施将更加精准。”

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