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大氣源解析對治霾有何作用？

??????? 在4月1日召開的全國環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場會上，環(huán)境保護部副部長吳曉青公布了第一階段9個城市大氣顆粒物來源解析工作的初步成果，以及導(dǎo)致9城市大氣污染和霧霾的元兇分別是什么。這一消息引起了媒體和公眾的高度關(guān)注，同時人們希望更多地了解源解析工作是怎樣開展的？如何能鎖定大氣污染和霧霾的元兇？源解析研究成果對治理霧霾，改善大氣環(huán)境質(zhì)量將發(fā)揮什么作用？帶著這些問題，記者采訪了環(huán)境保護部環(huán)境監(jiān)測司副巡視員劉舒生。

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???????? 中國環(huán)境報：源解析工作是從什么時間開始的？第一批9個城市是如何確定的？

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??????? 劉舒生：中國的源解析研究起步于20世紀80年代，早期側(cè)重于對PM10（可吸入顆粒物）的解析，主要由科研單位以課題形式開展，但研究較為零散且方法多樣。2000年以來，因為管理的需要，北京、上海、天津、重慶、長春等幾個城市的環(huán)保系統(tǒng)主動與高校、科研院所（南開大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國環(huán)科院等）合作，探索開展了顆粒物組分特征、污染來源等研究工作，積累了一定的經(jīng)驗。2013年3月，根據(jù)當(dāng)時大氣污染防治工作形勢的需要，吳曉青副部長在全國環(huán)境監(jiān)測工作現(xiàn)場會上明確要求：“各省從今年開始，要把源解析作為大氣監(jiān)測的一項重要技術(shù)工作開展起來，這對我們有效科學(xué)治理PM2.5（細顆粒物）具有至關(guān)重要的作用。”2013年8月，環(huán)境保護部出臺《環(huán)境空氣顆粒物解析技術(shù)指南》，為開展源解析工作提供了技術(shù)支撐。2013年9月，國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》，其中明確提出，要加強灰霾、臭氧的形成機理，來源解析，遷移規(guī)律和監(jiān)測預(yù)警等研究，為污染治理提供科學(xué)支撐。從此，國家層面上真正啟動了業(yè)務(wù)化源解析工作。

　　2014年1月，環(huán)境保護部發(fā)文明確要求全國所有的直轄市、省會城市（拉薩除外）、地級市共35個重點城市都要開展源解析工作。其中，京津冀、長三角、珠三角是大氣污染防治行動計劃中的重點區(qū)域，人口密度較大，經(jīng)濟比較發(fā)達，空氣污染相對較重，其中大部分城市顆粒物來源解析工作起步較早，歷史上曾經(jīng)做過TSP（總懸浮顆粒物）、PM10甚至PM2.5的源解析積累了一定的工作經(jīng)驗，所以這3個區(qū)域的9個城市就成為源解析的第一批城市，要求于2014年底前提交初步研究成果。

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??????? 中國環(huán)境報：源解析具體是怎么做的？它在大氣污染防治方面將起到什么作用？

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??????? 劉舒生：大氣PM2.5追蹤溯源非常復(fù)雜。典型的一輪源解析工作實施需要1年多的時間。一般來講，有以下幾個步驟：第一步是系統(tǒng)開展城市能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、氣象因素和地形地貌等經(jīng)濟社會及自然稟賦等方面的分析，考察源解析研究工作條件，在合理設(shè)定源解析研究工作目標的基礎(chǔ)上制定科學(xué)的、可操作的源解析工作實施方案。

　　第二步是開展大氣環(huán)境顆粒物受體樣品采集和分析工作，以搞清楚本地大氣顆粒物的組成成分、變化情況等。布點必須具有時空代表性，比如空間上，北京南部和北部的大氣污染狀況差別就很大，兼顧不同功能區(qū)、城市主導(dǎo)風(fēng)向等因素，北京市共布設(shè)了9個大氣環(huán)境采樣點和兩個交通環(huán)境采樣點，以便反映全市的情況。時間上也要有代表性，如北京季節(jié)差異大，春夏秋冬都要采樣，每季度要采樣15天~20天，重污染過程加密采樣，觀測周期1年。采樣采集之后即開展分析，這兩項任務(wù)工作量極大，比如北京本輪PM2.5源解析工作一年共采集了486組有效樣品，分析共獲得6萬多個數(shù)據(jù)。經(jīng)過分析，得到北京市全年P(guān)M2.5的組分分析比例圖。

　　第三步是要抓住并建立具有本地特點的顆粒物源類成分譜，目的是搞清楚本地大氣污染源排放量、主要成分和特征。一般需包括燃煤塵、工業(yè)爐窯塵、機動車尾氣塵、土壤風(fēng)沙塵、城市揚塵甚至餐飲業(yè)、船舶運輸?shù)阮w粒物源類。

　　最后一步是用模型反推出各種源的貢獻?？傮w來說，大氣顆粒物來源解析技術(shù)方法主要包括源清單法、源模型法和受體模型法。在實際解析工作中，通常采用幾種方法聯(lián)用。如京津冀地區(qū)等，在建立了動態(tài)更新污染源清單的基礎(chǔ)上，聯(lián)合使用源模型和受體模型來解析本地的顆粒物來源。源解析的結(jié)果能給出本地的細顆粒物主要源自哪幾類污染源（比如源于工業(yè)排放、燃煤還是生物質(zhì)燃燒），說清每類污染源的貢獻率或者分擔(dān)率分別是多少，這樣污染治理就可以有的放矢，把治理的主攻方向瞄準最主要污染源類，一個一個地加以解決。

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??????? 中國環(huán)境報：聽上去非常復(fù)雜，能否用簡單的實例形容一下大氣污染和霧霾的元兇是如何確定的？還有，如何保證源解析的準確性？

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??????? 劉舒生：源解析工作的確非常復(fù)雜。簡單地說，就像每個人都有自己獨特的指紋，每種污染源排放的顆粒物也有自己獨特的指紋——我們稱之為成分譜。源解析就是搞清楚各類污染源排放顆粒物的特征成分譜，看看環(huán)境中有沒有具有這種特征成分譜的顆粒物。如果有，我們就說這類污染源對PM2.5有貢獻。當(dāng)然，污染源排放的顆粒物在自然環(huán)境中有變化，源解析還要依賴對復(fù)雜變化機理的認識，根據(jù)對環(huán)境中顆粒物成分的客觀分析，像刑偵技術(shù)人員一樣，對條條成分譜線索進行推理、判斷、還原，找到污染來源的“真兇”?；蛘哒f，像醫(yī)務(wù)人員一樣，根據(jù)表現(xiàn)出的癥狀，利用CT、超聲、核磁共振等各種先進手段分析、診斷病因，為對癥下藥提供科學(xué)依據(jù)。

　　例如，2014年10月京津冀地區(qū)的一次重污染過程期間，PM2.5樣品中無機元素鉀、左旋葡聚糖等標識物質(zhì)濃度飆升，這些物質(zhì)正好是生物質(zhì)燃燒的特征指紋，這表明生物質(zhì)燃燒是此次重污染的重要來源之一。而當(dāng)時的濃度測算結(jié)果表明，此次重污染過程期間的生物質(zhì)燃燒排放對PM2.5的貢獻占到30%以上。在這期間，環(huán)境衛(wèi)星觀測也發(fā)現(xiàn)，河北省南部、河南及山東省西北部發(fā)現(xiàn)大量秸稈燃燒火點，這也是生物質(zhì)燃燒引發(fā)重污染的直接證據(jù)。

　　源解析工作在全國環(huán)保系統(tǒng)業(yè)務(wù)化推進尚屬首次，技術(shù)基礎(chǔ)非常薄弱。為了開好頭，在現(xiàn)有技術(shù)條件下盡可能保證源解析工作的準確性，環(huán)境保護部會同相關(guān)部門開展了大量工作。第一，加強頂層設(shè)計。按照統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、資源共享等原則，環(huán)境保護部、中國工程院、中國科學(xué)院建立了聯(lián)合工作機制，成立領(lǐng)導(dǎo)小組及工作小組，凝聚了一批國內(nèi)源解析研究領(lǐng)域的權(quán)威專家，共同開展技術(shù)攻關(guān)、深入指導(dǎo)和成果論證，提高源解析結(jié)果的權(quán)威性。第二，構(gòu)建了技術(shù)方法體系。針對缺乏統(tǒng)一的源解析技術(shù)規(guī)范和方法標準等問題，組織監(jiān)測總站等單位編制并印發(fā)了《大氣顆粒物來源解析監(jiān)測技術(shù)路線》、《大氣顆粒物來源解析監(jiān)測技術(shù)指南》等技術(shù)文件，為源解析工作提供技術(shù)支持。第三，加快培養(yǎng)專業(yè)人才。針對環(huán)保系統(tǒng)源解析專業(yè)人才儲備不足的問題，充分發(fā)揮聯(lián)合工作機制中專家團隊的作用。2014年舉辦3期專題培訓(xùn)班，培訓(xùn)學(xué)員320余人次，為全國持續(xù)開展源解析研究提供人才支持。第四，加強技術(shù)指導(dǎo)。為持續(xù)跟蹤督促各地大氣顆粒物來源研究進展，環(huán)境保護部先后組織召開京津冀、長三角、珠三角地區(qū)重點城市大氣顆粒物來源研究工作推進會，邀請專家對存在的問題及時提出改進意見，為研究工作的科學(xué)權(quán)威奠定堅實基礎(chǔ)。第五，開展聯(lián)合論證。環(huán)境保護部會同中國科學(xué)院、中國工程院對“三區(qū)九市”源解析研究成果開展了由院士擔(dān)任組長的專家聯(lián)合論證，課題組根據(jù)專家的意見修改完善后，提交初步研究成果。專家組認為，這9個城市源解析研究的方法基本科學(xué)合理，數(shù)據(jù)詳實，結(jié)論總體可信，可以為當(dāng)?shù)卮髿馕廴痉乐喂ぷ魈峁┮欢ǖ闹危唤ㄗh有條件的地方下一步要加強源排放清單編制等基礎(chǔ)性工作，持續(xù)性開展精細化源解析工作。

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??????? 中國環(huán)境報：源解析工作現(xiàn)在還存在什么問題？與國外相比還有哪些差距？

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??????? 劉舒生：雖然我國業(yè)務(wù)化源解析工作開端良好，取得了較好的成果，但畢竟如此大規(guī)模開展源解析業(yè)務(wù)化工作在國內(nèi)尚屬首次，技術(shù)儲備尚不充分，距離科學(xué)精準解析和評估大氣治理效果的目標尚有一定差距。現(xiàn)在源解析工作面臨的問題有：第一，技術(shù)儲備和硬件開發(fā)不足。源解析研究涉及技術(shù)方法數(shù)量較大（僅新的成分分析方法即達100多項），標準化和方法體系的建成尚需較長時間。二次源的解析和區(qū)域傳輸問題仍是大氣顆粒物源解析的技術(shù)難點和薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)備儀器配備不足，尚無法從市場直接采購，部分專用設(shè)備有待研發(fā)。第二，專業(yè)人才不足。源解析是一項系統(tǒng)工程，需借助長期觀測和大量數(shù)據(jù)進行分析研究。一些城市從未接觸過相關(guān)研究內(nèi)容，專業(yè)技術(shù)人員匱乏，工作進度較緩。第三，基礎(chǔ)性工作亟待加強。尚未從國家層面構(gòu)建完整的大氣污染物源排放清單和各城市的本地化源排放譜庫，影響源解析成果精確度的進一步提高。

　　我國多數(shù)城市目前的大氣污染屬于復(fù)合性污染，以PM2.5為代表的大氣顆粒物濃度高、成分復(fù)雜、來源多樣，開展源解析工作的環(huán)境背景更為復(fù)雜，研究難度更大。而美國等發(fā)達國家開展源解析研究應(yīng)用時，一是其工業(yè)污染源排放已得到有效控制，大氣環(huán)境質(zhì)量總體達標；二是其源解析研究工作在全國范圍內(nèi)科學(xué)布局，根據(jù)地域特征、污染情況和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，選取全國環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)中部分城市站承擔(dān)，科研單位與監(jiān)測部門共同參與，并要求統(tǒng)一儀器設(shè)備、統(tǒng)一技術(shù)方法、統(tǒng)一培訓(xùn)，從而避免了各自為戰(zhàn)、重復(fù)建設(shè)、研究成果缺乏可比性等問題，對于指導(dǎo)大氣污染治理發(fā)揮了積極作用；三是重視基礎(chǔ)性工作，其建立大氣污染物排放清單，基本與空氣污染治理工作同步進行。譬如，美國自上世紀70年代實施清潔空氣法以來，逐步構(gòu)建了排放清單技術(shù)體系和校驗更新制度，編制國家排放清單。歐洲自上世紀80年代起開展源排放清單編制工作，均為轄區(qū)內(nèi)制定污染物排放控制計劃提供了科學(xué)依據(jù)。

　　借鑒發(fā)達國家經(jīng)驗，結(jié)合我國自身實際，下一步，環(huán)境保護部將考慮組建國家大氣顆粒物的化學(xué)組分分析網(wǎng)，每年開展重點城市顆粒物濾膜采樣及組分分析。加強基礎(chǔ)工作，保障經(jīng)費投入，建立國家層面大氣污染物源譜庫、受體譜庫和源排放清單共享平臺和動態(tài)更新機制，組織重點城市建立本地化的源成分譜庫和排放清單；逐步完善顆粒物源解析方法體系，并探索VOCs、臭氧等氣態(tài)污染物源解析研究方法體系。在上述工作基礎(chǔ)上，推動全國35個重點城市源解析工作業(yè)務(wù)化，定期評估大氣污染防治措施的實施效果，為重點地區(qū)和城市的空氣質(zhì)量預(yù)測預(yù)警和大氣污染防治工作提供科學(xué)依據(jù)。