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大氣源解析對(duì)治霾有何作用？
??????? 在4月1日召開(kāi)的全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上，環(huán)境保護(hù)部副部長(zhǎng)吳曉青公布了第一階段9個(gè)城市大氣顆粒物來(lái)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(shí)人們希望更多地了解源解析工作是怎樣開(kāi)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(duì)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(wèn)題，記者采訪(fǎng)了環(huán)境保護(hù)部環(huán)境監(jiān)測(cè)司副巡視員劉舒生。
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???????? 中國(guó)環(huán)境報(bào)：源解析工作是從什么時(shí)間開(kāi)始的？第一批9個(gè)城市是如何確定的？
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??????? 劉舒生：中國(guó)的源解析研究起步于20世紀(jì)80年代，早期側(cè)重于對(duì)PM10（可吸入顆粒物）的解析，主要由科研單位以課題形式開(kāi)展，但研究較為零散且方法多樣。2000年以來(lái)，因?yàn)楣芾淼男枰?，北京、上海、天津、重慶、長(zhǎng)春等幾個(gè)城市的環(huán)保系統(tǒng)主動(dòng)與高校、科研院所（南開(kāi)大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)環(huán)科院等）合作，探索開(kāi)展了顆粒物組分特征、污染來(lái)源等研究工作，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。2013年3月，根據(jù)當(dāng)時(shí)大氣污染防治工作形勢(shì)的需要，吳曉青副部長(zhǎng)在全國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上明確要求：“各省從今年開(kāi)始，要把源解析作為大氣監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要技術(shù)工作開(kāi)展起來(lái)，這對(duì)我們有效科學(xué)治理PM2.5（細(xì)顆粒物）具有至關(guān)重要的作用?！?013年8月，環(huán)境保護(hù)部出臺(tái)《環(huán)境空氣顆粒物解析技術(shù)指南》，為開(kāi)展源解析工作提供了技術(shù)支撐。2013年9月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，其中明確提出，要加強(qiáng)灰霾、臭氧的形成機(jī)理，來(lái)源解析，遷移規(guī)律和監(jiān)測(cè)預(yù)警等研究，為污染治理提供科學(xué)支撐。從此，國(guó)家層面上真正啟動(dòng)了業(yè)務(wù)化源解析工作。
2014年1月，環(huán)境保護(hù)部發(fā)文明確要求全國(guó)所有的直轄市、省會(huì)城市（拉薩除外）、地級(jí)市共35個(gè)重點(diǎn)城市都要開(kāi)展源解析工作。其中，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角是大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃中的重點(diǎn)區(qū)域，人口密度較大，經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，空氣污染相對(duì)較重，其中大部分城市顆粒物來(lái)源解析工作起步較早，歷史上曾經(jīng)做過(guò)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(yàn)，所以這3個(gè)區(qū)域的9個(gè)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(guó)環(huán)境報(bào)：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(shí)施需要1年多的時(shí)間。一般來(lái)講，有以下幾個(gè)步驟：第一步是系統(tǒng)開(kāi)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(jì)社會(huì)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(biāo)的基礎(chǔ)上制定科學(xué)的、可操作的源解析工作實(shí)施方案。
第二步是開(kāi)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(diǎn)必須具有時(shí)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(gè)大氣環(huán)境采樣點(diǎn)和兩個(gè)交通環(huán)境采樣點(diǎn)，以便反映全市的情況。時(shí)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(guò)程加密采樣，觀測(cè)周期1年。采樣采集之后即開(kāi)展分析，這兩項(xiàng)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(wàn)多個(gè)數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)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(diǎn)的顆粒物源類(lèi)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(jī)動(dòng)車(chē)尾氣塵、土壤風(fēng)沙塵、城市揚(yáng)塵甚至餐飲業(yè)、船舶運(yùn)輸?shù)阮w粒物源類(lèi)。
最后一步是用模型反推出各種源的貢獻(xiàn)?？傮w來(lái)說(shuō)，大氣顆粒物來(lái)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(shí)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(dòng)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(lái)解析本地的顆粒物來(lái)源。源解析的結(jié)果能給出本地的細(xì)顆粒物主要源自哪幾類(lèi)污染源（比如源于工業(yè)排放、燃煤還是生物質(zhì)燃燒），說(shuō)清每類(lèi)污染源的貢獻(xiàn)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(zhǔn)最主要污染源類(lèi)，一個(gè)一個(gè)地加以解決。
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??????? 中國(guó)環(huán)境報(bào)：聽(tīng)上去非常復(fù)雜，能否用簡(jiǎn)單的實(shí)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(zhǔn)確性？
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??????? 劉舒生：源解析工作的確非常復(fù)雜。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就像每個(gè)人都有自己獨(dú)特的指紋，每種污染源排放的顆粒物也有自己獨(dú)特的指紋——我們稱(chēng)之為成分譜。源解析就是搞清楚各類(lèi)污染源排放顆粒物的特征成分譜，看看環(huán)境中有沒(méi)有具有這種特征成分譜的顆粒物。如果有，我們就說(shuō)這類(lèi)污染源對(duì)PM2.5有貢獻(xiàn)。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(lài)對(duì)復(fù)雜變化機(jī)理的認(rèn)識(shí)，根據(jù)對(duì)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(duì)條條成分譜線(xiàn)索進(jìn)行推理、判斷、還原，找到污染來(lái)源的“真兇”。或者說(shuō)，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(jìn)手段分析、診斷病因，為對(duì)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(guò)程期間，PM2.5樣品中無(wú)機(jī)元素鉀、左旋葡聚糖等標(biāo)識(shí)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(lái)源之一。而當(dāng)時(shí)的濃度測(cè)算結(jié)果表明，此次重污染過(guò)程期間的生物質(zhì)燃燒排放對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)占到30%以上。在這期間，環(huán)境衛(wèi)星觀測(cè)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(diǎn)，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(guó)環(huán)保系統(tǒng)業(yè)務(wù)化推進(jìn)尚屬首次，技術(shù)基礎(chǔ)非常薄弱。為了開(kāi)好頭，在現(xiàn)有技術(shù)條件下盡可能保證源解析工作的準(zhǔn)確性，環(huán)境保護(hù)部會(huì)同相關(guān)部門(mén)開(kāi)展了大量工作。第一，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。按照統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、資源共享等原則，環(huán)境保護(hù)部、中國(guó)工程院、中國(guó)科學(xué)院建立了聯(lián)合工作機(jī)制，成立領(lǐng)導(dǎo)小組及工作小組，凝聚了一批國(guó)內(nèi)源解析研究領(lǐng)域的權(quán)威專(zhuān)家，共同開(kāi)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(duì)缺乏統(tǒng)一的源解析技術(shù)規(guī)范和方法標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題，組織監(jiān)測(cè)總站等單位編制并印發(fā)了《大氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)技術(shù)路線(xiàn)》、《大氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)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(zhuān)業(yè)人才。針對(duì)環(huán)保系統(tǒng)源解析專(zhuān)業(yè)人才儲(chǔ)備不足的問(wèn)題，充分發(fā)揮聯(lián)合工作機(jī)制中專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)的作用。2014年舉辦3期專(zhuān)題培訓(xùn)班，培訓(xùn)學(xué)員320余人次，為全國(guó)持續(xù)開(kāi)展源解析研究提供人才支持。第四，加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)。為持續(xù)跟蹤督促各地大氣顆粒物來(lái)源研究進(jìn)展，環(huán)境保護(hù)部先后組織召開(kāi)京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角地區(qū)重點(diǎn)城市大氣顆粒物來(lái)源研究工作推進(jìn)會(huì)，邀請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)提出改進(jìn)意見(jiàn)，為研究工作的科學(xué)權(quán)威奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第五，開(kāi)展聯(lián)合論證。環(huán)境保護(hù)部會(huì)同中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院對(duì)“三區(qū)九市”源解析研究成果開(kāi)展了由院士擔(dān)任組長(zhǎng)的專(zhuān)家聯(lián)合論證，課題組根據(jù)專(zhuān)家的意見(jiàn)修改完善后，提交初步研究成果。專(zhuān)家組認(rèn)為，這9個(gè)城市源解析研究的方法基本科學(xué)合理，數(shù)據(jù)詳實(shí)，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?；建議有條件的地方下一步要加強(qiáng)源排放清單編制等基礎(chǔ)性工作，持續(xù)性開(kāi)展精細(xì)化源解析工作。
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??????? 中國(guó)環(huán)境報(bào)：源解析工作現(xiàn)在還存在什么問(wèn)題？與國(guó)外相比還有哪些差距？
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??????? 劉舒生：雖然我國(guó)業(yè)務(wù)化源解析工作開(kāi)端良好，取得了較好的成果，但畢竟如此大規(guī)模開(kāi)展源解析業(yè)務(wù)化工作在國(guó)內(nèi)尚屬首次，技術(shù)儲(chǔ)備尚不充分，距離科學(xué)精準(zhǔn)解析和評(píng)估大氣治理效果的目標(biāo)尚有一定差距?，F(xiàn)在源解析工作面臨的問(wèn)題有：第一，技術(shù)儲(chǔ)備和硬件開(kāi)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(dá)100多項(xiàng)），標(biāo)準(zhǔn)化和方法體系的建成尚需較長(zhǎng)時(shí)間。二次源的解析和區(qū)域傳輸問(wèn)題仍是大氣顆粒物源解析的技術(shù)難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)備儀器配備不足，尚無(wú)法從市場(chǎng)直接采購(gòu)，部分專(zhuān)用設(shè)備有待研發(fā)。第二，專(zhuān)業(yè)人才不足。源解析是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需借助長(zhǎng)期觀測(cè)和大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。一些城市從未接觸過(guò)相關(guān)研究?jī)?nèi)容，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員匱乏，工作進(jìn)度較緩。第三，基礎(chǔ)性工作亟待加強(qiáng)。尚未從國(guó)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(kù)，影響源解析成果精確度的進(jìn)一步提高。
我國(guó)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(lái)源多樣，開(kāi)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(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)展源解析研究應(yīng)用時(shí)，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(dá)標(biāo)；二是其源解析研究工作在全國(guó)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(guó)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)中部分城市站承擔(dān)，科研單位與監(jiān)測(cè)部門(mén)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(wèn)題，對(duì)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(jìn)行。譬如，美國(guó)自上世紀(jì)70年代實(shí)施清潔空氣法以來(lái)，逐步構(gòu)建了排放清單技術(shù)體系和校驗(yàn)更新制度，編制國(guó)家排放清單。歐洲自上世紀(jì)80年代起開(kāi)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(jì)劃提供了科學(xué)依據(jù)。
借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)自身實(shí)際，下一步，環(huán)境保護(hù)部將考慮組建國(guó)家大氣顆粒物的化學(xué)組分分析網(wǎng)，每年開(kāi)展重點(diǎn)城市顆粒物濾膜采樣及組分分析。加強(qiáng)基礎(chǔ)工作，保障經(jīng)費(fèi)投入，建立國(guó)家層面大氣污染物源譜庫(kù)、受體譜庫(kù)和源排放清單共享平臺(tái)和動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，組織重點(diǎn)城市建立本地化的源成分譜庫(kù)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(dòng)全國(guó)35個(gè)重點(diǎn)城市源解析工作業(yè)務(wù)化，定期評(píng)估大氣污染防治措施的實(shí)施效果，為重點(diǎn)地區(qū)和城市的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)警和大氣污染防治工作提供科學(xué)依據(jù)。
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