城市空氣顆粒物污染特征研究

趙曉靖ZHAO Xiao-jing

（山東省淄博市環(huán)境監(jiān)控中心，淄博255000）

0 引言

近年來(lái)，我國(guó)以顆粒物（PM10和PM2.5）為首要污染物的區(qū)域性大氣重污染事件頻發(fā)，且污染范圍日益擴(kuò)大，2013年全國(guó)74個(gè)城市中僅有3個(gè)城市的細(xì)顆粒物濃度達(dá)標(biāo)。顆粒物污染成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。

空氣顆粒物污染防治特別是PM2.5的污染防治，是我國(guó)大氣污染防治研究中的薄弱環(huán)節(jié)。進(jìn)行空氣顆粒物源解析，揭示城市和區(qū)域污染源與空氣環(huán)境的定量輸入響應(yīng)關(guān)系，識(shí)別和解析各重點(diǎn)污染源的貢獻(xiàn)值和分擔(dān)率，明確顆粒物污染防治的主要方向，是科學(xué)進(jìn)行空氣質(zhì)量管理、有效制定空氣顆粒物污染防治對(duì)策的前提和基礎(chǔ)，可為《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的實(shí)施提供技術(shù)支持。

1 顆粒物源解析現(xiàn)狀不容樂(lè)觀

目前，我國(guó)顆粒物污染存在以下特點(diǎn)：顆粒物污染嚴(yán)重，來(lái)源復(fù)雜。我國(guó)大部分區(qū)域PM10和PM2.5經(jīng)常超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2013年全國(guó)74個(gè)城市中細(xì)顆粒物（PM2.5）和可吸入顆粒物（PM10）的達(dá)標(biāo)比例僅為4.1%和14.9%。大氣顆粒物來(lái)源復(fù)雜，呈現(xiàn)工業(yè)污染、燃煤污染、汽車(chē)尾氣污染、揚(yáng)塵污染與二次污染物相互疊加的復(fù)合型污染特征。

燃煤的貢獻(xiàn)明顯。由于我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭為主，致使燃煤排放對(duì)顆粒物的貢獻(xiàn)占有較大的比例。國(guó)內(nèi)源解析研究結(jié)果統(tǒng)計(jì)表明，煤煙塵對(duì)PM2.5和PM10的貢獻(xiàn)率分別在10%～19%和15%～30%。

深入進(jìn)行源解析是治理顆粒物污染的前提和基礎(chǔ)，然而，目前我國(guó)的顆粒物源解析研究情況不容樂(lè)觀。

一方面，源解析模型各異，解析結(jié)果可能有較大差別。目前，我國(guó)源解析研究方法的計(jì)算原理不同，源解析結(jié)果的內(nèi)涵也有差別，容易導(dǎo)致即使是同一研究區(qū)域，所得到的源解析結(jié)果也不統(tǒng)一。這就需要各地做好解釋、解讀和銜接工作。源解析報(bào)告中應(yīng)包括詳細(xì)工作內(nèi)容、內(nèi)涵、方法、對(duì)比和不確定分析等，以免誤讀。

另一方面，源解析工作還面臨諸多困難。大氣顆粒物源解析是一項(xiàng)復(fù)雜且系統(tǒng)的技術(shù)工作，專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，技術(shù)要求高。但目前，我國(guó)源解析相關(guān)的技術(shù)人才、監(jiān)測(cè)設(shè)備和相關(guān)儀器十分缺乏，污染源細(xì)粒子采樣規(guī)范缺乏，尚沒(méi)有統(tǒng)一的源解析技術(shù)體系，本地化的源解析軟件有待完善。這些問(wèn)題已經(jīng)成為制約我國(guó)空氣顆粒物來(lái)源解析發(fā)展的瓶頸，進(jìn)而影響解析結(jié)果的準(zhǔn)確性和適用性。

2 抑制空氣中顆粒物的有效措施

每年春季的3～5月份是沙塵暴嚴(yán)重的季節(jié)，也是空氣中顆粒物最多的時(shí)候。為了保護(hù)人們的財(cái)產(chǎn)利益以及身體健康，就需要社會(huì)有關(guān)部門(mén)、個(gè)人深思，如何有效地預(yù)防顆粒物的消極影響：首先，有關(guān)部門(mén)要采取相應(yīng)的預(yù)防措施，減少風(fēng)沙危害；其次，個(gè)人自身的防護(hù)尤為重要，例如①關(guān)緊門(mén)窗；②戴口罩；③及時(shí)清洗；④多喝水；⑤疾病發(fā)作及時(shí)就醫(yī)等。

3 源解析方法需提高科學(xué)性

目前，我國(guó)面臨的顆粒物問(wèn)題較為嚴(yán)重，來(lái)源復(fù)雜多樣，當(dāng)前的源解析結(jié)果存在不確定性，需要發(fā)展更加科學(xué)和有效的源解析手段及相關(guān)的方法。

3.1 統(tǒng)一污染源分類(lèi)方法和采樣方法?？茖W(xué)進(jìn)行污染源分類(lèi)，是有效進(jìn)行源解析的基礎(chǔ)。城市空氣顆粒物排放源種類(lèi)很復(fù)雜，目前國(guó)際上還沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)方法。筆者建議，可以按照環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《環(huán)境空氣細(xì)顆粒物污染綜合防治技術(shù)政策》（2013年第59號(hào)）中按工業(yè)污染源（包括燃煤源和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放源）、移動(dòng)源、揚(yáng)塵源、生活源和農(nóng)業(yè)源進(jìn)行分類(lèi)。同時(shí)，要采取統(tǒng)一的采樣方法。統(tǒng)一采樣方法有助于源解析結(jié)果的可比性。例如，工業(yè)燃煤污染源可以采用稀釋通道采樣法，樣品選擇應(yīng)包括不同噸位、不同燃燒方式和不同除塵方式的鍋爐，同時(shí)考慮脫硫方式的影響。

3.2 構(gòu)建信息共享平臺(tái)。構(gòu)建受體樣品庫(kù)、污染源樣品庫(kù)、受體數(shù)據(jù)庫(kù)（包括化學(xué)成分庫(kù)和粒徑譜庫(kù)）、污染源化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)（化學(xué)成分庫(kù)和粒徑譜庫(kù)），建立專(zhuān)注、專(zhuān)業(yè)、服務(wù)、快捷的信息共享平臺(tái)，為空氣顆粒物來(lái)源解析工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和平臺(tái)支持。

3.3 建設(shè)規(guī)范化的源解析技術(shù)體系。要完善源解析技術(shù)原理與方法；研發(fā)樣品快速分析技術(shù)及在線源解析技術(shù)，提高解析結(jié)果的時(shí)效性；規(guī)范污染源標(biāo)識(shí)元素/組成的選?。谎芯慷晤w粒物來(lái)源解析方法，開(kāi)展二次有機(jī)氣溶膠的精細(xì)來(lái)源解析。出臺(tái)高質(zhì)量、強(qiáng)實(shí)用性的顆粒物源解析的技術(shù)規(guī)范和導(dǎo)則，指導(dǎo)全國(guó)源解析工作，促進(jìn)地方政府解析出可信性高的顆粒物來(lái)源。形成集技術(shù)決策、技術(shù)咨詢(xún)、技術(shù)管理、技術(shù)研究和推廣應(yīng)用于一體的完整的技術(shù)支持平臺(tái)，為源解析工作提供技術(shù)服務(wù)。

3.4 開(kāi)發(fā)和完善本地化的源解析軟件。對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的源解析軟件進(jìn)行改進(jìn)、完善、升級(jí)和二次開(kāi)發(fā)，提高軟件性能，并實(shí)現(xiàn)免費(fèi)共享，以滿(mǎn)足源解析工作的需求。

4 國(guó)外經(jīng)驗(yàn)值得借鑒

國(guó)外對(duì)大氣顆粒物的來(lái)源解析研究開(kāi)展較早，取得大量成果，政府在顆粒物削減、顆粒物基準(zhǔn)文件的編制、空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、污染控制立法等方面發(fā)揮了重要作用，值得我國(guó)借鑒。

美國(guó)于上世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行顆粒物源解析工作。1998年，美國(guó)國(guó)會(huì)加強(qiáng)了對(duì)大氣顆粒物的研究，在5年內(nèi)成立了5個(gè)大氣顆粒物研究中心，開(kāi)展大氣顆粒物的環(huán)境健康效應(yīng)、空氣污染的化學(xué)特征及顆粒物來(lái)源等方面的研究，為美國(guó)環(huán)保局制定有效的政策和標(biāo)準(zhǔn)提供支持。

日本政府也較重視顆粒物源解析工作。2011年日本頒布了“微小粒子狀物質(zhì)（PM2.5）成分分析導(dǎo)則”，導(dǎo)則中提出：“地方政府為確保PM2.5環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)在開(kāi)展質(zhì)量濃度檢測(cè)的同時(shí)，對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分析，以便能夠制定出有針對(duì)性的污染源控制政策。”依據(jù)這一導(dǎo)則中的規(guī)定，日本各地方政府相繼開(kāi)展了針對(duì)PM2.5源解析工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，是對(duì)具體的防護(hù)知識(shí)進(jìn)行的分析，要想達(dá)到長(zhǎng)期的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，就需要做到以下幾點(diǎn)：①加強(qiáng)環(huán)境的保護(hù)，把環(huán)境的保護(hù)提到法制的高度來(lái)。②恢復(fù)植被，加強(qiáng)生物防護(hù)體系建設(shè)，保護(hù)植被，防止水土流失，阻止風(fēng)沙塵暴的產(chǎn)生。③大力發(fā)展防止風(fēng)沙塵暴的工程技術(shù)措施。④促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)改進(jìn)措施。⑤加強(qiáng)對(duì)顆粒物形成的因素，運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，時(shí)空分布的研究。⑥加強(qiáng)預(yù)報(bào)、預(yù)警以及通訊系統(tǒng)的現(xiàn)代化。⑦加強(qiáng)宣傳，對(duì)經(jīng)常發(fā)生大面積懸浮顆粒物的地區(qū)，做好環(huán)保宣傳工作,讓群眾參與到環(huán)境保護(hù)中來(lái)。

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