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大氣源解析對治霾有何作用？

??????? 在4月1日召開的全國環境監測現場會上，環境保護部副部長吳曉青公布了第一階段9個城市大氣顆粒物來源解析工作的初步成果，以及導致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注，同時人們希望更多地了解源解析工作是怎樣開展的？如何能鎖定大氣污染和霧霾的元兇？源解析研究成果對治理霧霾，改善大氣環境質量將發揮什么作用？帶著這些問題，記者采訪了環境保護部環境監測司副巡視員劉舒生。

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???????? 中國環境報：源解析工作是從什么時間開始的？第一批9個城市是如何確定的？

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??????? 劉舒生：中國的源解析研究起步于20世紀80年代，早期側重于對PM10（可吸入顆粒物）的解析，主要由科研單位以課題形式開展，但研究較為零散且方法多樣。2000年以來，因為管理的需要，北京、上海、天津、重慶、長春等幾個城市的環保系統主動與高校、科研院所（南開大學、清華大學、北京大學、中國環科院等）合作，探索開展了顆粒物組分特征、污染來源等研究工作，積累了一定的經驗。2013年3月，根據當時大氣污染防治工作形勢的需要，吳曉青副部長在全國環境監測工作現場會上明確要求：“各省從今年開始，要把源解析作為大氣監測的一項重要技術工作開展起來，這對我們有效科學治理PM2.5（細顆粒物）具有至關重要的作用。”2013年8月，環境保護部出臺《環境空氣顆粒物解析技術指南》，為開展源解析工作提供了技術支撐。2013年9月，國務院發布《大氣污染防治行動計劃》，其中明確提出，要加強灰霾、臭氧的形成機理，來源解析，遷移規律和監測預警等研究，為污染治理提供科學支撐。從此，國家層面上真正啟動了業務化源解析工作。

　　2014年1月，環境保護部發文明確要求全國所有的直轄市、省會城市（拉薩除外）、地級市共35個重點城市都要開展源解析工作。其中，京津冀、長三角、珠三角是大氣污染防治行動計劃中的重點區域，人口密度較大，經濟比較發達，空氣污染相對較重，其中大部分城市顆粒物來源解析工作起步較早，歷史上曾經做過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驗，所以這3個區域的9個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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??????? 中國環境報：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追蹤溯源非常復雜。典型的一輪源解析工作實施需要1年多的時間。一般來講，有以下幾個步驟：第一步是系統開展城市能源結構、產業結構、氣象因素和地形地貌等經濟社會及自然稟賦等方面的分析，考察源解析研究工作條件，在合理設定源解析研究工作目標的基礎上制定科學的、可操作的源解析工作實施方案。

　　第二步是開展大氣環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。布點必須具有時空代表性，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、城市主導風向等因素，北京市共布設了9個大氣環境采樣點和兩個交通環境采樣點，以便反映全市的情況。時間上也要有代表性，如北京季節差異大，春夏秋冬都要采樣，每季度要采樣15天~20天，重污染過程加密采樣，觀測周期1年。采樣采集之后即開展分析，這兩項任務工作量極大，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6萬多個數據。經過分析，得到北京市全年PM2.5的組分分析比例圖。

　　第三步是要抓住并建立具有本地特點的顆粒物源類成分譜，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、工業爐窯塵、機動車尾氣塵、土壤風沙塵、城市揚塵甚至餐飲業、船舶運輸等顆粒物源類。

　　最后一步是用模型反推出各種源的貢獻。總體來說，大氣顆粒物來源解析技術方法主要包括源清單法、源模型法和受體模型法。在實際解析工作中，通常采用幾種方法聯用。如京津冀地區等，在建立了動態更新污染源清單的基礎上，聯合使用源模型和受體模型來解析本地的顆粒物來源。源解析的結果能給出本地的細顆粒物主要源自哪幾類污染源（比如源于工業排放、燃煤還是生物質燃燒），說清每類污染源的貢獻率或者分擔率分別是多少，這樣污染治理就可以有的放矢，把治理的主攻方向瞄準最主要污染源類，一個一個地加以解決。

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??????? 中國環境報：聽上去非常復雜，能否用簡單的實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確性？

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??????? 劉舒生：源解析工作的確非常復雜。簡單地說，就像每個人都有自己獨特的指紋，每種污染源排放的顆粒物也有自己獨特的指紋——我們稱之為成分譜。源解析就是搞清楚各類污染源排放顆粒物的特征成分譜，看看環境中有沒有具有這種特征成分譜的顆粒物。如果有，我們就說這類污染源對PM2.5有貢獻。當然，污染源排放的顆粒物在自然環境中有變化，源解析還要依賴對復雜變化機理的認識，根據對環境中顆粒物成分的客觀分析，像刑偵技術人員一樣，對條條成分譜線索進行推理、判斷、還原，找到污染來源的“真兇”。或者說，像醫務人員一樣，根據表現出的癥狀，利用CT、超聲、核磁共振等各種先進手段分析、診斷病因，為對癥下藥提供科學依據。

　　例如，2014年10月京津冀地區的一次重污染過程期間，PM2.5樣品中無機元素鉀、左旋葡聚糖等標識物質濃度飆升，這些物質正好是生物質燃燒的特征指紋，這表明生物質燃燒是此次重污染的重要來源之一。而當時的濃度測算結果表明，此次重污染過程期間的生物質燃燒排放對PM2.5的貢獻占到30%以上。在這期間，環境衛星觀測也發現，河北省南部、河南及山東省西北部發現大量秸稈燃燒火點，這也是生物質燃燒引發重污染的直接證據。

　　源解析工作在全國環保系統業務化推進尚屬首次，技術基礎非常薄弱。為了開好頭，在現有技術條件下盡可能保證源解析工作的準確性，環境保護部會同相關部門開展了大量工作。第一，加強頂層設計。按照統籌協調、資源共享等原則，環境保護部、中國工程院、中國科學院建立了聯合工作機制，成立領導小組及工作小組，凝聚了一批國內源解析研究領域的權威專家，共同開展技術攻關、深入指導和成果論證，提高源解析結果的權威性。第二，構建了技術方法體系。針對缺乏統一的源解析技術規范和方法標準等問題，組織監測總站等單位編制并印發了《大氣顆粒物來源解析監測技術路線》、《大氣顆粒物來源解析監測技術指南》等技術文件，為源解析工作提供技術支持。第三，加快培養專業人才。針對環保系統源解析專業人才儲備不足的問題，充分發揮聯合工作機制中專家團隊的作用。2014年舉辦3期專題培訓班，培訓學員320余人次，為全國持續開展源解析研究提供人才支持。第四，加強技術指導。為持續跟蹤督促各地大氣顆粒物來源研究進展，環境保護部先后組織召開京津冀、長三角、珠三角地區重點城市大氣顆粒物來源研究工作推進會，邀請專家對存在的問題及時提出改進意見，為研究工作的科學權威奠定堅實基礎。第五，開展聯合論證。環境保護部會同中國科學院、中國工程院對“三區九市”源解析研究成果開展了由院士擔任組長的專家聯合論證，課題組根據專家的意見修改完善后，提交初步研究成果。專家組認為，這9個城市源解析研究的方法基本科學合理，數據詳實，結論總體可信，可以為當地大氣污染防治工作提供一定的支撐；建議有條件的地方下一步要加強源排放清單編制等基礎性工作，持續性開展精細化源解析工作。

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??????? 中國環境報：源解析工作現在還存在什么問題？與國外相比還有哪些差距？

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??????? 劉舒生：雖然我國業務化源解析工作開端良好，取得了較好的成果，但畢竟如此大規模開展源解析業務化工作在國內尚屬首次，技術儲備尚不充分，距離科學精準解析和評估大氣治理效果的目標尚有一定差距。現在源解析工作面臨的問題有：第一，技術儲備和硬件開發不足。源解析研究涉及技術方法數量較大（僅新的成分分析方法即達100多項），標準化和方法體系的建成尚需較長時間。二次源的解析和區域傳輸問題仍是大氣顆粒物源解析的技術難點和薄弱環節，設備儀器配備不足，尚無法從市場直接采購，部分專用設備有待研發。第二，專業人才不足。源解析是一項系統工程，需借助長期觀測和大量數據進行分析研究。一些城市從未接觸過相關研究內容，專業技術人員匱乏，工作進度較緩。第三，基礎性工作亟待加強。尚未從國家層面構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，影響源解析成果精確度的進一步提高。

　　我國多數城市目前的大氣污染屬于復合性污染，以PM2.5為代表的大氣顆粒物濃度高、成分復雜、來源多樣，開展源解析工作的環境背景更為復雜，研究難度更大。而美國等發達國家開展源解析研究應用時，一是其工業污染源排放已得到有效控制，大氣環境質量總體達標；二是其源解析研究工作在全國范圍內科學布局，根據地域特征、污染情況和產業結構，選取全國環境質量監測網中部分城市站承擔，科研單位與監測部門共同參與，并要求統一儀器設備、統一技術方法、統一培訓，從而避免了各自為戰、重復建設、研究成果缺乏可比性等問題，對于指導大氣污染治理發揮了積極作用；三是重視基礎性工作，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行。譬如，美國自上世紀70年代實施清潔空氣法以來，逐步構建了排放清單技術體系和校驗更新制度，編制國家排放清單。歐洲自上世紀80年代起開展源排放清單編制工作，均為轄區內制定污染物排放控制計劃提供了科學依據。

　　借鑒發達國家經驗，結合我國自身實際，下一步，環境保護部將考慮組建國家大氣顆粒物的化學組分分析網，每年開展重點城市顆粒物濾膜采樣及組分分析。加強基礎工作，保障經費投入，建立國家層面大氣污染物源譜庫、受體譜庫和源排放清單共享平臺和動態更新機制，組織重點城市建立本地化的源成分譜庫和排放清單；逐步完善顆粒物源解析方法體系，并探索VOCs、臭氧等氣態污染物源解析研究方法體系。在上述工作基礎上，推動全國35個重點城市源解析工作業務化，定期評估大氣污染防治措施的實施效果，為重點地區和城市的空氣質量預測預警和大氣污染防治工作提供科學依據。