大氣顆粒物來源解析指引污染防治工作的大方向

　　隨著大氣污染防治工作的不斷深入，2013年8月環境保護部發布了大氣顆粒物來源解析技術指南，在全國引起了廣泛的關注。北京、天津、石家莊等重點城市開展了來源解析研究工作，并發布了解析結果，全國其他重點城市也在緊鑼密鼓地開展來源解析研究工作。

　　為什么要開展大氣顆粒物來源解析工作？來源解析有哪些技術方法？如何正確認識和有效運用來源解析結果？來源解析工作在大氣污染防治中發揮了什么作用？此項工作還存在什么問題？本報記者日前就大氣顆粒物來源解析相關問題采訪了環境保護部科技標準司有關負責人。

　　大氣顆粒物來源解析工作的特點是什么？

　　■來源解析工作技術性和綜合性強，存在一定不確定性

　　記者：大氣顆粒物來源解析要解決的問題是什么？它的主要技術手段有哪些？

　　答：大氣顆粒物來源解析是根據顆粒物污染源的排放量和化學組成特征、大氣中顆粒物（比如PM2.5）的化學組成、氣象條件等信息利用特定的技術方法對顆粒物排放源進行識別并定量分析各類大氣污染物排放源對大氣環境顆粒物影響的技術方法。

　　通俗地說，就是研究和分析大氣中的顆粒物是從哪兒來的，它的組成成分都是什么，這些組成物質發揮了什么作用？把這些問題弄清了就可以有針對性地開展大氣污染防治。

　　可以說，大氣顆粒物來源解析研究工作是科學、有效開展大氣污染防治工作的基礎和前提，是制定環境空氣質量達標規劃和重污染天氣應急預案的重要依據。

　　依據2013年8月環境保護部發布的《大氣顆粒物來源解析技術指南（試行）》，當前大氣顆粒物來源解析主要有3種技術方法，即受體模型法、數值模型法和排放源清單法。

　　排放源清單法是根據各類污染源所排放的顆粒物及其前體物總量，定量地識別對大氣污染有貢獻的主要排放源。

　　但是，一方面，由于不同的顆粒物排放源所在的位置和排放污染物的高度或方式不同，造成排放量大的污染源其對大氣顆粒物污染的貢獻不一定大，因此僅依賴排放量大小進行來源解析的排放源清單法不能全面客觀地體現各類污染源的實際重要性。

　　另一方面，當前我國許多地區在排放清單方面的基礎工作還沒有完成，尤其是對開放性污染源的排放量在現階段還難以準確得到，因此，這一方法更主要的是作為大氣顆粒物來源解析的重要輔助手段，要與其他手段相配合才能滿足環境管理的需要。

　　數值模型法是從污染源出發，根據各種污染源排放清單和氣象資料，通過模擬污染物的形成過程，利用模型中的源追蹤等技術，來解析污染源對受體的貢獻。目前廣泛使用的數值模型，能較好地模擬顆粒物從污染源排放到造成大氣顆粒物污染的物理過程，也能模擬大氣中氣態污染物通過大氣化學反應形成二次顆粒物污染的化學過程。

　　數值模型法的優點是：能提供高時空分辨率來源解析結果；能給出二次顆粒物來源解析結果；具有預測功能。

　　受體模型法是根據大氣中顆粒物的化學、物理特征等信息，結合相關排放源所排放顆粒物的化學、物理特征，估算各類污染源對大氣中顆粒物污染的貢獻。這種方法不依賴于氣象資料和詳細的排放源清單，是我國目前應用最為廣泛的顆粒物來源解析技術，但是存在二次顆粒物來源解析需與其他方法結合，不能進行預測等缺點。

　　大氣顆粒物來源解析技術體系中的這3類方法各有優勢和特點，他們之間互為補充，相互佐證，最理想的是采用3種方法相結合的方式開展來源解析工作。

　　記者：大氣顆粒物來源解析主要針對哪幾個方面的問題開展研究和分析？這項研究工作的特點是什么？

　　答：大氣顆粒物來源解析研究工作的主要內容包括3個方面：

　　一是識別城市或區域環境空氣顆粒物的主要排放源，獲得排放源的排放情況、化學組成、粒徑分布等信息，建立主要污染源的化學成分譜并確定排放源的示蹤物。

　　二是通過采樣，獲得具有時間和空間代表性的環境空氣中顆粒物（PM10或PM2.5）樣品，并分析其中的各類化學組成。

　　三是結合氣象資料，通過各類來源解析模型分析，獲得排放源對相關區域大氣顆粒物濃度的貢獻率。

　　來源解析工作的特點是技術性和綜合性強，同時各類來源解析模型技術均存在一定的不確定性。

　　技術性強，是指來源解析的每一個環節都包含了許多科學規范和技術標準，涉及物理采集、化學分析與數學運算等復雜技術方法；綜合性強，是指來源解析工作的開展需要多個部門的協同配合，解析結果的確定需要各類資料的全面分析和相互印證；結果的不確定性來自于來源解析工作的各個環節，從采樣方案的時空代表性、分析方法的穩定性準確性，到模型計算過程中的不確定性，都可能會造成結果的不確定性。

　　這項研究的結果有3個特點：首先，來源解析結果是動態的，不同季節、不同區域、不同重污染過程以及年度之間，其解析結果是動態變化的，不是恒定不變的。第二，來源解析結果是分層次的，既包括本地源和區域源，又包括一次源和二次源；既有常態的又有重污染過程的；既有不同空間分布的又有各個季節的。第三，來源解析結果是相對穩定的，在一定時期內，如果沒有明顯的污染源的變化，那么對顆粒物污染有重要貢獻的源類構成是基本穩定的，不會出現大的波動。

　　大氣顆粒物來源解析對大氣污染防治發揮了什么作用？

　　■來源解析就像指南針，指引污染防治工作的大方向

　　記者：大氣顆粒物來源解析與顆粒物污染防治工作有哪些關系？結合各地開展大氣顆粒物來源解析的實際情況，您認為，這項工作對大氣污染防治發揮了什么作用？

　　答：來源解析工作的目的是識別一個城市或區域顆粒物的主要來源，解決的是污染防治方向的問題；而顆粒物污染防治工作的目的是降低顆粒物污染濃度，解決的是如何達標的問題。如果將顆粒物污染防治工作比作一艘船，來源解析就像船上的指南針，在指引前進大方向的同時，不斷評估航向的準確性。

　　可以說，來源解析工作是開展顆粒物污染防治工作的科學前提，是制定與調整相關防治戰略的重要依據，使污染防治工作更有針對性，更加本地化，避免產生雷同度很高的防治方案。

　　而顆粒物污染防治工作如何開展，具體使用何種控制技術方法去治理，不屬于來源解析工作的范疇。正如一艘船要開得穩、行得快，關鍵不在指南針，而在于行船的具體的操作方法和內在驅動力。因此，顆粒物污染防治關鍵還在于節能減排。

　　從目前這項工作開展的情況看，來源解析結果的作用集中體現在兩方面：

　　一是對源的重要性進行排序，明確防控重點，能夠針對當地的實際情況，為制定本地化的顆粒物污染防治方案提供依據，避免出現各地防治措施雷同的現象。比如近期公布的北京、天津與石家莊的來源解析結果表明，其首要污染源類型明顯不同。即使對于同一源類，各地的防控思路也應有所區別。以機動車污染防控為例，有的城市的重點可能是小汽車保有量和道路流量的控制，而有的城市則可能是大貨車或老舊車輛的控制與淘汰，所以說，來源解析就是要為防治方案的制定提供本地化的依據，突出防控重點。

　　二是能夠不受氣象因素影響，根據顆粒物化學組成和源貢獻率變化，客觀跟蹤評估已有防治措施的效果，為篩選技術經濟可行、環境效益最佳的防控措施，及時調整防控戰略提供依據。來源解析可以通過顆粒物化學組成的相對比例進行分析，避免不同年份間氣象條件的差異導致的絕對濃度波動對措施效果評估的干擾。比如烏魯木齊市實施了大規模的煤改氣工作后，顆粒物濃度下降的幅度遠不能真實說明這項措施的實際效果，而顆粒物中與燃煤排放相關的重要化學組分的降低和燃煤源貢獻率的降低更能客觀地評價此項工作的顯著效果。

　　記者：目前我國開展顆粒物來源解析技術研究工作取得了哪些進展？

　　答：隨著我國顆粒物污染從煤煙型過渡到混合型，再到復合型，顆粒物來源解析工作的對象也從最初的TSP轉變到PM10，再到當前的PM2.5。目前，我國的顆粒物來源解析技術能夠為顆粒物污染防治提供有效的支撐，形成的來源解析技術指南已經發布。

　　在污染源研究方面，已自主研發了各類顆粒物排放源采樣技術，如針對顆粒物開放源的再懸浮采樣器，針對固定排放源的稀釋通道采樣器，以及針對流動源的采樣器等。這些采樣技術可以模擬顆粒物從排放源進入到大氣環境中造成顆粒物污染的過程，并能捕捉到真正造成顆粒物污染的排放源中的PM2.5或PM10，大大提高顆粒物源樣品的真實性，使來源解析結果更為可靠。經過多年積累，我國已擁有了一定數量的顆粒物源樣品及成分譜，比如國家環境保護顆粒物污染防治重點實驗室建設的大氣顆粒物樣品庫，擁有3000余個包括土壤塵、揚塵、建筑類塵、機動車塵、燃煤塵、生物質燃燒塵、冶金類塵等的PM10和PM2.5源與受體樣品及相應的化學成分譜數據庫。

　　在受體模型發展方面，結合我國顆粒物污染特點自主研發了二重來源解析技術、復合模型技術等一系列來源解析技術方法，研發有具有獨立知識產權并開放使用的來源解析模型軟件。這些技術方法已經在天津、石家莊、烏魯木齊、杭州等多個城市的顆粒物來源解析研究工作中得到了很好的實際應用。

　　在源清單技術方面，通過863、973和環保公益性項目的長期支持，在主要污染源清單編制技術方法上已取得得重要進展，大氣PM2.5、VOCs、NH3的源排放清單編制技術指南已于去年8月28日正式發布，大氣可吸入顆粒物（PM10）以及道路機動車排放源、非道路排放源、生物質燃燒源、城市揚塵源排放清單編制技術指南等5項技術指南已完成面向全社會的征求意見工作，待修改完善后履行發布程序。

　　大氣顆粒物來源解析面臨哪些困擾？

　　■能力亟待加強，監測技術設備仍需進一步完善

　　記者：當前公眾對大氣顆粒物來源解析研究工作在認識上是否存在誤區？這項工作還面臨哪些主要困難，未來的發展方向是什么？

　　答：誤區主要有3個。一是對來源解析功能的定位不準確，無限放大來源解析的功能，希望通過來源解析解決所有的問題。事實上，來源解析的功能是有限的，不能毫無界限地將所有問題都放在來源解析一項工作中去解決，這是不現實的。

　　二是對來源解析工作的復雜性認識不夠，認為只是一項較為簡單的工作。來源解析工作是一項系統的、復雜的和長期的任務，技術上包含多種復雜科學方法，工作上涉及多個部門。

　　三是對結果的適用性理解不到位，易犯以偏概全的錯誤。不同層次的來源解析結果只適用于特定的管理需求：短時間或局地獲得的來源解析結果，就不適用于常態化的和全局的管理需求；而常態化的來源解析結果對重污染過程的防控就缺少針對性。

　　我國來源解析技術研究工作也還存在一些瓶頸。首先，各地來源解析能力建設亟待加強，需要一批技術水平高、業務能力強的研究團隊。其次，能夠滿足來源解析研究的監測技術設備也需要進一步完善。此外，各地尚缺乏來源解析研究需要的基礎數據，如顆粒物的源成分譜、高分辨率的污染源排放清單等。

　　來源解析技術的發展方向是多種來源解析技術方法的聯用。通過聯用，充分發揮不同模型方法的各自優勢，相互印證，互為補充，全面評估來源解析結果的不確定性，提高結果的穩定性和可靠性；在來源解析結果的評估技術方面，將結合社會經濟發展等宏觀資料和具體污染源排放情況，準確識別當地大氣環境問題，形成來源解析結果的全證據鏈，為得到合理的來源解析結果提供保障。

　　來源解析工作的發展方向是逐步常態化與業務化。組建專業隊伍，分階段構建來源解析軟硬件平臺，完善基礎數據，不斷提高來源解析工作能力，使來源解析成為一項日常工作，長期堅持下去，切實為顆粒物污染防治工作提供科學依據。