策劃/統籌:呂冰冰
  撰文:南方日報記者 杜曉 李斌
  面對灰霾天氣,民眾瞭解的往往僅是PM2.5的日均濃度及等級,而在美國,環保部門每隔9個月還會發佈報告,讓民眾瞭解當地大氣中PM2.5的成分。
  PM2.5的成分極其複雜,且具有強烈的“本地特色”,目前在世界上也屬科研難題,這就需要通過大量科研監測分析其來源,並據此為政府決策提供支撐。
  深圳灰霾源科研成果顯示,2009年深圳PM2.5中三成來源於機動車,汽車尾氣成為灰霾的“罪魁禍首”。而在過去的5年裡,隨著深圳機動車數量出現大幅增長,它對PM2.5貢獻是否增加?今年深圳計劃啟動新一期灰霾源研究,但預算問題成為課題研究遭遇的困局。
  現狀
  全國領先開展PM2.5研究
  深圳灰霾天數連降9年,卻在去年出現轉折,去年全年的灰霾天數約為95天,比去年超出約18天。有些市民可能會因為這個數據而擔憂,難道深圳大氣污染加劇?
  北京大學深圳研究生院副教授黃曉鋒從科研視角看來,今年的灰霾天數增加,原因在於2012年氣象條件特別好,一方面,2012年出現了極端的利好天氣,另一方面,從污染控制的角度,深圳一直在積極推進大氣治理,從大的區域來講,污染源不應該有增加。“所以,研究大氣治理不要一年一年比,這樣隨機性比較大,而要對近五年的趨勢做系統分析。”
  科學系統的灰霾研究,不僅可以解決老百姓心中對於PM2.5的很多深層次疑惑,還能為政府決策提供支撐,可以說,灰霾科學研究在大氣污染防治工作中具有重要分量。
  記者在採訪中獲悉,深圳早在2007年就成為全國少有的開展PM2.5源系統性研究的城市。2007年,深圳市設立一年2000萬元的環境科研資金,用於重點開展環境研究,灰霾源課題成為這批研究中的重點項目之一。“那時大家還不知道PM2.5,但是對灰霾都比較關註,所以主管部門想重點支持這個方向。”黃曉鋒說,灰霾、PM2.5都是非常複雜的前沿課題,在國際上都是學術難點,所以必須通過系列課題的支持,把相關問題的現象、本質和控制對策說清楚。
  根據民眾訴求,北大深圳研究院開展《深圳灰霾與大氣污染的機理關係研究系列課題》,研究分三期開展,每一期有兩年的執行期。第一期在2007年立題,主題是認清灰霾現象;第二期在2008年立題,研究揭示灰霾本質;第三期於2012年立題,提出控制對策,預計在今年底結題,將根據前兩期科研結果的支撐,提出未來關於空氣污染管理的規劃。
  “雖然當時的課題叫灰霾,但是我們研究的核心就是PM2.5。”黃曉鋒告訴記者,美國從上世紀七八十年代就開始關註研究PM2.5,但目前為止它仍然是國際研究的熱點和難點。灰霾的本質在於污染,而污染物主要就是PM2.5。
  追源
  PM2.5來源占比機動車居首
  課題組在深圳由東向西方向分別設立了4個站點進行PM2.5樣本採集,對直徑為微米的PM2.5顆粒進行稱重及雜質鑒別,從而得出深圳PM2.5污染的時空變化及化學成分,並且通過數字模型運算將PM2.5化學成分轉化為深圳地區PM2.5來源及量化比例。搞清了PM2.5的來源,政府就有了抓手,課題科研成果已經運用於政府決策,有效幫助人居環境委解決大氣中的各種難題。
  研究顯示,深圳市PM2.5占PM10質量濃度比約為70%,這表明空氣質量監測的PM10指標中,七成為PM2.5。
  通過對PM2.5化學組成及來源分析,深圳市PM2.5的化學組成以有機物、硫酸鹽、元素碳為主,分別占30.9%、25.9%、10.2%。從排放源來看,深圳PM2.5排放源主要來自機動車尾氣、工業源、火電廠和生物質燃燒。在深圳各類排放源對深圳市PM2.5的占比中,機動車位居第一,占31%;工業源和火電廠分居第二位、第三位,分別為24%、18%。
  這項數據成果說明瞭深圳PM2.5的“本地特色”。機動車排放對PM2.5貢獻最大,深圳最突出的就是貨櫃車絕對數量占機動車總數量比例較其他城市高,重型車排放的PM2.5占大氣PM2.5的15.2%,一輛大貨車每公里PM2.5排放量相當於15輛小轎車。黃曉鋒說,大貨櫃車柴油燃燒不充分就產生了元素碳,因此深圳PM2.5的成分中,元素碳的比例高達10.2%,而在這一比例在全國其他城市約為5%。根據這一結果,深圳提出了一系列黃標車淘汰及整治方案,並於去年12月20日起在廣東省率先全面推廣國Ⅳ車用柴油,全市35萬輛柴油車使用更加清潔環保的“國Ⅳ柴油”。
  此外,有機物被學術界稱為PM2.5治理中難點的難點,根據課題組分析,深圳有機物一部分來自機動車排放的有機物,占31.2%,另一部分來自揮發性有機化合物(VOC),是由化學物質和光照發生化學反應所產生二次污染,且這部分在有機物排放中占的比重超過50%,經過研究,2008年底,深圳VOC排放達19萬噸,其中家居製造業占22.3%,針對這一排放源,今年深圳市人居環境委員會大氣污染防治辦公室成立後,設立一位工作人員專門協調家居製造業VOC的排放管控工作。
  研究還顯示,從排放源區域分析來看,深圳PM2.5污染的區域傳輸來源比例約60%,超過了本地污染源排放的貢獻。也就是說,PM2.5是個區域性污染,60%來自深圳周邊地區。
  挑戰
  灰霾治理不當可能出現反彈
  黃曉鋒坦言,深圳大氣質量已經進入最為艱難的深化控制期,控制難度比北方地區大。如果治理得當,和北京、上海、廣州比較,深圳最有可能成為大氣質量率先達標的城市,如果方向不當,未來也可能會出現反彈的現象。
  研究顯示,2013年上半年珠三角PM2.5約為40μg/立方米,從地理分佈來看,PM2.5濃度水平以廣州為中心,濃度呈梯度擴散,也就是說深圳的水平比廣州好。
  但是,2013年深圳市PM2.5年均水平約為38μg—39μg/立方米,仍未達到國家標準,與香港及世界更多發達國家城市相比差距更大。香港在2012年PM2.5濃度年均值為28μg/立方米,已經達到國標。澳大利亞墨爾本等城市PM2.5水平更長期控制在10μg/立方米以下。
  此外,珠三角PM2.5在占整個PM10中的68.8%,比例相對較高,這也意味著深圳大氣污染治理控制難度很高。黃曉鋒表示,“PM2.5的管控越往後越難”。
  黃曉鋒說,深圳PM2.5管控已經進入最為艱難的深化控制期。北方地區污染源明顯,控制揚塵和大型化工廠就會有明顯效果,政府有抓手。相對來說,深圳現在已經看不到冒黑煙的煙囪,也看不到大型機械污染源,但是霾還是很明顯,灰霾的來源到底是哪裡?這就需要科學化的管理。
  “PM2.5成分非常複雜,是整個大氣污染的核心問題,老百姓關註的就是PM2.5濃度多少,和標準去比較,是輕度還是嚴重。但實際上,同樣是100μg/立方米的PM2.5,各地成分不同,來源就不同。我們的抓手在哪?需要對PM2.5的來源做仔細辨認和科學研究,為科學化管理來服務,實現精準打擊。”他說,大氣治理持續改善是比較好的方向,但是如果搞不清灰霾具體來源,就可能會出現“頭疼醫腳”的問題,未來PM2.5指數也可能會出現惡化反彈的現象。
  未來:建設超級站進行精準化檢測
  記者瞭解到,目前,深圳灰霾源解析的結果是依據2009年研究得出的結論,歷經5年時間,隨著深圳產業結構、污染控制都產生新的變化,PM2.5源解析研究也需更新,從而對政府治霾決策提供評估,併為下一階段工作提供科學支撐,但是目前人居委計劃在今年申報新一期的灰霾源研究,預算200萬元,目前尚未獲得深圳市財政預算通過。
  此外,超級站的缺乏也是深圳灰霾研究與國外的最大差距所在。所謂超級站,就是可以在線測量大氣污染物成分及光學物理性質的研究站點,設備儀器可以記錄下不同污染物粒子的大小分佈,從而更加精準地研究其污染來源及區域。以往的灰霾源研究都是通過採集器採集樣本,一天時間內最多可以得到2個點的數據,而超級站可以24小時實時檢測PM2.5的濃度值,提供更精準的大氣污染治理管理服務。
  在美國等發達國家,超級站普遍存在。美國超級站多達十幾個,並且每隔9個月更新公佈一次灰霾源研究報告,香港超級站由香港環保局投資建設,掛靠在香港科技大學,而廣東省里僅有1座超級站設立在鶴山,主要檢測珠三角核心的廣州到江門區域,而深圳處在珠三角東部,受廣州影響較小,受惠州、東莞及汕頭汕尾地區影響較大,需要設立超級站進行更為精密的觀測。
  “灰霾科研成果影響大氣污染政策制定,大氣污染是個長期的過程,不可能期望用三五年就治理好,就算我們達到國標,這隻是一個最初級的標準,向發達國家看齊還有很大差距。現在很多人出國玩是為了享受乾凈的空氣、水和安全的食品,而不像原來是為了見世面,享受的反倒是最淳樸的東西。”黃曉鋒說,從科研的角度來看,PM2.5需要做長期的分析,不是隨機的一個課題接著一個課題去走。要對政府政策制定長期支撐,就要建立科學支撐管理機制,這不是現有的檢測網絡能夠解決的問題,需要超級站把更精細的東西實時在線記錄,另一個就是做源解析,既可以評估過去的效果,也可以為未來規劃提出依據”。  (原標題:PM2.5三成來自汽車尾氣)
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