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PM2.5"源解析"工作正在开展 广州"雾霾元凶"

文章添加时间:2014-04-15 14:27:49 小风

雾霾天,眺望全城,能见度极低,灰蒙蒙的一片,远处的高楼大厦难以看得清楚。记者高鹤涛 摄

  同样的角度眺望,晴天下的广州景色非常美丽。记者高鹤涛摄

PM2.5“源解析”工作正在开展 最终详细的“源解析”结果将在年底前公布

4月初,国家环保部副部长吴晓青透露,目前已经初步掌握了北上广等城市污染清单,社会关注的“雾霾元凶”数据有望陆续公布。那么,广州对PM2.5的“源解析”工作进展如何?近日,记者对承担这项研究工作的中科院广州地球化学研究所和广州市环境监测中心站进行了探访,发现该项目不仅要对500对左右的膜样品进行手工检测,还有一秒钟能检测20个PM2.5颗粒的在线仪器。最终详细的“源解析”结果将在年底前公布,届时广州“雾霾元凶”将一目了然。

为何要进行源解析?

掌握雾霾账单精细控制污染源

所谓的源解析就是要分析PM2.5的组分,弄清导致这些组分的排放源,进而有的放矢地指导污染治理工作。

广州源解析项目的主要负责人之一、中科院广州地球化学研究所研究员王新明告诉记者:“广州或者珠三角与北京或者河北的情况不同,北京的PM2.5浓度很高,有八九十微克;而广州和珠三角的PM2.5浓度在四五十微克之间。北京还有很多措施可以上马,一采取措施就很见效;而广州要从四五十微克往下降,就很困难。这更加需要进行源解析,拿出一本详细的雾霾账单,对污染进行精细化控制。”

源解析成本如何?

仪器价格昂贵 一项检测至少都要3000元

在地化所标本楼,一层和二层是几十间不同功能的实验室,摆满各种先进仪器,有些价格高达上千万元。PM2.5的来源分析复杂而昂贵,王新明告诉记者:“这个项目至少要对500对左右的膜样品进行分析,这在国内源解析项目中样本算是最多的,但没有500万元弄不出来。例如,要对一个多环芳烃进行检测至少都要3000元。”

在这个源解析项目中,地化所实验室一共要检测分析二次气溶胶、硫酸盐、硝酸盐等150多种污染物,其中包括10多种阴阳离子、30多种金属,还有几十种有机物质。

源解析为何结果不同?

基于模型的估算 难免有误差

王新明还表示,地化所和市监测站是同步在进行检测的,然后还会将数据进行对比,以保证其准确性。他说:“实际上,源解析都是会有误差的,因为都是基于模型的估算,这也是同一地区不同源解析项目得出结论不尽相同的原因。因为有些源非常接近,可以算到机动车头上,也可以算到电厂头上。不过,研究中各个环节都要严谨,才能减少误差。首先采样要认真,采样地点要有代表性;实验室数据要做好;然后要有足够多的样本,起码几百个,再进行统计。”

此外,广东省环保厅近日也公布了珠三角地区源解析的一些数据,据国家863计划“重点城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范”等科研项目的空气污染物源解析显示,珠三角PM2.5排放源中,煤炭燃烧、机动车尾气、工业排放、建设和道路扬尘等是主要来源。尽管没有公布具体的占比,但排在前四位的与广州的研究成果基本相同,就少了生物质燃烧。省环保厅的研究同时显示,珠三角地区工地扬尘对PM2.5的贡献率高达21%。

业内人士也告诉记者,现在很多研究单位和各地环保部门都在对污染的来源进行分析,但结果不尽相同。

该人士说:“研究的样本不同,监测点位不同,使用的方式不同,得出的数据不相同也很正常,而且现在对源解析的方法并没有标准,还处于探索阶段。”

源解析为何这么久?

一个样品解析最快一周 颗粒质谱仪加快分析速度

王新明告诉记者,基于手工操作的源解析,一个样品从采样到完成解析,最快也需要一周左右时间。要对500个样本进行分析,可见需要很长时间。

有没有更快的方法呢?近日,记者在环境监测中心站看到,这里添置了一台高科技空气颗粒质谱仪。市环境监测中心站副站长黄祖照表示,这台质谱仪能够以每秒20颗微粒的速度,对空气中的污染物成分进行快速扫描和确认。“质谱仪能够快速分辨空气污染物的组成成分。”黄祖照介绍,质谱仪的到来,能大大加快污染物成分分析的速度,能够让环保执法人员更迅速的判明污染物来源,从而更快捷采取减排方法。

不过,黄祖照也表示:“质谱仪只能快速分析出颗粒物的化学组分,例如,是硝酸盐还是硫酸盐。至于来源是什么,还要对照图谱才能判断,而图谱的建立需要对行业污染物特征进行分析,这个工作难度比较大。”

近年变化趋势如何?

汽车数量上升太快 污染压力加大

广州市环保局日前公布了利用这台先进的质谱仪对PM2.5的来源进行在线分析的初步结果,通过对去年第四季度广州空气中PM2.5污染物来源分析显示,排在前4位的分别是:工业源(33.09%,主要为燃煤电厂、锅炉等)、机动车污染(23.14%)、生物质燃烧(13%)和扬尘污染(10%),其他一些污染源(20.77%)。

市环保局副局长谢明告诉记者:“最新的源解析只是阶段性成果,因为只是一台在线质谱仪在吉祥路的市监测站进行监测的结果,并不能完全代表广州全市的情况。我们力争今年进一步加大工作力度,基本弄清广州PM2.5的构成。”

那么,广州目前所采取的治污措施是否正确呢?王新明表示:“2007年开始我们就在南沙的万顷沙采样,进行源解析工作,这么多年来发现,PM2.5中的硫酸盐整体在下降,这说明脱硫效果很明显;硝酸盐稳中略升,幅度不大,这表明机动车污染压力仍然很大,主要是汽车数量上升太快;此外黑炭、有机碳等组分也在下降。”他认为,广州对电厂、工业企业和汽车污染的控制还是“走在正确的道路上”。

但他同时提醒说,除了珠三角地区的空气治理,还要对粤东西北的空气质量保持关注。目前正在产业转型升级,我们不能在产业转移的过程中把污染也转移过去了。

何为源解析:

所谓的源解析就是要分析PM2.5的组分,弄清导致这些组分的排放源,进而有的放矢地指导污染治理工作。

源解析方法:

王新明介绍说,进行源解析的方法主要有三种:

方法1:传统的“源清单”法,就是一个个烟囱、一个个厂房去检测到底排放出了什么东西,“这些对烟尘、二氧化硫等一次排放的污染物有用,但PM2.5、臭氧等都不适应。因为PM2.5中50%以上都来自于二次反应,臭氧则全是二次反应产生的。”

方法2:源模式和清单相结合,“把一次排放的各种都给我,然后再对此源清单”,王新明说:“通过模型再进行估算,但问题是,这种模式对二次生成的机制不太清楚,尤其是有机碳和含碳气溶胶的生成机制不清楚,估算出来的差距是数量级的区别。”

方法3:“受体模式”,通俗地讲就是用滤膜上采集到的污染物倒推来源。这种方法是基于统计手段,模型也不止一种,广州本次进行的“源解析”采用的是PMF(positivem atrix fatorization)模型,这是美国环保署所采用的,也是目前国际上流行的一种标准的受体模式法。王新明说:“例如,我们测一下PM2.5样本中硅的组分比例,就可以倒推出建筑扬尘对PM2.5贡献有多少。”

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