|
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。”