張文娟　饒少林　張兆年　張彪

摘要：指出了顆粒物PM_2.5已成為影響城市環(huán)境空氣質(zhì)量的首要污染物。面對強烈的社會反響，宜昌市環(huán)保監(jiān)測站于2015年初開始監(jiān)測分析工作?，F(xiàn)已建立了宜昌市典型污染源在線質(zhì)譜庫，得到了顆粒物PM_2.5源解析結(jié)果，提出了優(yōu)化合理的具有針對性的污染防治對策。但是源解析結(jié)果面臨著“精細化”和“準(zhǔn)確化”的雙重考驗，還需要長期深入的探索研究。

關(guān)鍵詞：顆粒物；PM_2.5；源解析

中圖分類號：X823 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）06-0050-03

1 引言

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展、工業(yè)化和城市化進程的快速推進以及汽車消費的迅猛增長，多個地區(qū)接連出現(xiàn)以顆粒物PM_2.5為特征污染物的灰霾天氣，在這樣的背景下，各地相繼展開顆粒物PM_2.5源解析工作。

2 源解析項目基本情況

宜昌市自2013年以來，多次出現(xiàn)長時間污染甚至重度污染的天氣，市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量形勢嚴峻，環(huán)境空氣顆粒物PM_2.5已成為影響城市環(huán)境空氣質(zhì)量的首要污染物。

2014年，宜昌市環(huán)保局組織開展大氣顆粒物PM_2.5源解析工作，根據(jù)前期多次調(diào)研和反復(fù)的分析，最終確定了采用搭載在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀的移動監(jiān)測平臺進行源解析的技術(shù)路線。

2014年年底，宜昌市源解析移動監(jiān)測平臺完成設(shè)備采購招投標(biāo)工作，2015年1月完成設(shè)備的安裝調(diào)試，2015年2月至5月建立完善宜昌城區(qū)污染源源譜庫，2015年6月該平臺主要系統(tǒng)功能已全部實現(xiàn)，并投入試運行，并于2015年8月通過驗收。

3 源解析工作情況

3.1 建立顆粒物PM_2.5污染源源譜.

通過對宜昌市本地典型污染源進行采樣分析，并結(jié)合在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀原有的污染源譜庫，建立了宜昌市典型污染源譜庫。分別對揚塵、生物質(zhì)燃燒、燃煤、工業(yè)、機動車及船舶尾氣、餐飲油煙等污染源進行了56家次監(jiān)測，最后源譜庫中收集應(yīng)用的為：馬路揚塵2個、建筑揚塵5個，生物質(zhì)燃燒源2個，燃煤源9個、工業(yè)工藝源21個，機動車及船舶尾氣源5個，餐飲油煙源1個，共45個污染源。

3.2 開展顆粒物PM_2.5源解析工作

2015年2月開始，在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀移動監(jiān)測平臺先后對高新區(qū)、伍家崗區(qū)、西陵區(qū)、猇亭區(qū)、點軍區(qū)、夷陵區(qū)、葛洲壩二號船閘上游、枝江市、宜都市等區(qū)域的環(huán)境空氣進行了分析，并分別得到了污染源貢獻率餅圖，高新區(qū)、伍家崗區(qū)、西陵區(qū)等長期監(jiān)測的區(qū)域還得到了污染源貢獻率隨時間變化趨勢圖。

截止2015年11月，宜昌市顆粒物PM_2.5源解析工作小組共出具31份數(shù)據(jù)分析報告。其中，重.污染天氣快報1份，非重污染天氣快報17份，月報8份，季報2份，驗收報告1份，其它報告2份。

3.3 技術(shù)成果及應(yīng)用

參考《大氣顆粒物來源解析技術(shù)指南（試行）》與《環(huán)境空氣顆粒物來源解析監(jiān)測方法指南（試行）》對污染源類別進行分類，宜昌市源解析工作中分成揚塵源、移動源（機動車與船舶尾氣）、生物質(zhì)燃燒源、固定燃燒源（燃煤源）以及工業(yè)工藝源等，并對應(yīng)各個源類別建立污染源譜厙。

結(jié)合譜庫對宜昌市的典型污染源進行采樣分析，分析得出了宜昌市顆粒物PM_2.5污染的各類污染源，并給出了各類污染源貢獻大小。監(jiān)測期間宜昌市主要污染來源為機動車與船舶尾氣源、揚塵源、工業(yè)工藝源、燃煤源、生物質(zhì)燃燒源、二次無機源等。

得出了宜昌市城區(qū)顆粒物PM_2.5污染規(guī)律，并提出了以下優(yōu)化合理的具有針對性的污染防治對策。

（1）機動車與船舶尾氣是宜昌市顆粒物PM_2.5的主要污染來源之一，因此控制顆粒物PM_2.5污染必須治理機動車污染，加快油品升級，加強油品質(zhì)量督查，提倡使用清潔能源；落實車輛環(huán)保標(biāo)志管理，加速淘汰黃標(biāo)車；提高交通規(guī)劃水平，減少過境車輛影響并加強城市軌道交通建設(shè)。

（2）揚塵在宜昌市顆粒物PM_2.5的污染來源中占比較大，從顆粒物PM_2.5和PM₁₀的相互關(guān)系來看，揚塵對顆粒物PM₁₀污染影響會超過顆粒物PM_2.5，因此改善宜昌市環(huán)境空氣質(zhì)量，完成顆粒物PM₁₀達標(biāo)規(guī)劃，必須全面整治揚塵污染。

（3）隨著近幾年經(jīng)濟迅猛發(fā)展，工業(yè)工藝污染對宜昌市空氣質(zhì)量的影響日漸突出。治理工業(yè)企業(yè)污染，必須對全市重點排污企業(yè)實行嚴格的在線監(jiān)控，確保各類污染源全面穩(wěn)定達標(biāo)排放。

（4）燃煤污染排放也是顆粒物PM_2.5的重要來源。對燃煤源的防控，就要全力落實燃煤鍋爐除塵、脫硫、脫硝等環(huán)保設(shè)備及工藝的投入使用，強力推進燃煤源污染的減排，采用多種燃煤源替代手段，進一步壓縮全市煤炭消耗量。

（5）結(jié)合在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀的分析結(jié)果，針對顆粒物PM_2.5的控制，建議市區(qū)點位（高新區(qū)、伍家崗區(qū)、西陵區(qū)、點軍區(qū)、夷陵區(qū)）治理措施以控制機動車與船舶尾氣以及揚塵為主，而猇亭區(qū)則以企業(yè)限排與控煤作為主要治理手段。

4 工作中遇到的問題

4.1 科研人員配備相對不足

源解析工作完全由監(jiān)測站自行承擔(dān)，人員不足、技術(shù)能力不夠等問題凸現(xiàn)。據(jù)調(diào)查，武漢、太原、天津等地均認為源解析一件相當(dāng)有技術(shù)難度的工作，工作量大，持續(xù)時間長，工作人員既要精通環(huán)境自動監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析，也要熟悉手工采樣分析、質(zhì)量控制等，所以對工作人員的要求較高?，F(xiàn)階段源解析工作責(zé)任單位為監(jiān)測站自動監(jiān)測室，主要參與該工作的人員2名，專業(yè)分別為環(huán)境科學(xué)、數(shù)學(xué)，人員缺口分別為氣象專業(yè)1名，計算機專業(yè)1名。隨著項目的不斷推進，下一步將采用離線源解析、固定源解析等方式，人員需求會更大，增加的工作有手工采樣，實驗室分析，模型運算，數(shù)據(jù)分析及質(zhì)量控制，大氣復(fù)合實驗室管理等。

4.2 質(zhì)量控制缺乏相應(yīng)規(guī)范

目前國內(nèi)顆粒物源解析指導(dǎo)性文件有《大氣顆粒物來源解析技術(shù)指南（試行）》與《環(huán)境空氣顆粒物來源解析監(jiān)測方法指南（試行）》等，均未涉及移動在線源解析的內(nèi)容。移動在線源解析采用的在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀，其“飛行質(zhì)譜”核心技術(shù)屬于源解析相應(yīng)領(lǐng)域的高端技術(shù)，該儀器相對其它自動監(jiān)測儀器而言，目前在全國范圍內(nèi)使用范圍有限，使用的時間相對較短，屬于新領(lǐng)域的新技術(shù)，質(zhì)量控制方面沒有相關(guān)規(guī)范。廣州、宜昌等地專家論證會給出的建議均為加強測試工作中的質(zhì)量保證/質(zhì)量控制，而目前這方面為空白。

4.3 難以準(zhǔn)確區(qū)分本地污染及外來輸入污染

在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀能迅速判斷特定時間內(nèi)指定地點的顆粒物PM_2.5污染來源分布比例，但難以精準(zhǔn)了某個或某類污染源，難以及時精準(zhǔn)管控污染源。例如，某日主城區(qū)出現(xiàn)重污染天氣，在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀迅速得出源解析結(jié)果為：燃煤、工業(yè)工藝、揚塵、機動車與船舶尾氣四類污染源貢獻最大，但這些污染源具體所在的位置無法判斷，甚至不能確定這些污染源是在主城區(qū)，還是在其它區(qū)域，或者周邊縣市遠程輸入。至于本地污染和外來輸入污染各自所占的具體比例，更加無法確定。

4.4 各類污染空間上的遷移轉(zhuǎn)化過程無法同時監(jiān)測

污染物進入環(huán)境后，會發(fā)生遷移和轉(zhuǎn)化，并通過這種遷移和轉(zhuǎn)化與其他環(huán)境要素和物質(zhì)發(fā)生化學(xué)的和物理的相互作用，形成二次污染。二次污染形成機理復(fù)雜，影響范圍較廣，比較有代表性的例子，就是廣為人知的冬季持續(xù)重污染天氣下的灰霾污染現(xiàn)象。宜昌市灰霾污染嚴重，要想減緩甚至根治灰霾，需要針對各類污染物在空間上的遷移轉(zhuǎn)化過程進行監(jiān)測和分析，這是一種“面”式立體監(jiān)測，目前宜昌市僅有的一臺在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀只具有“點”式局部監(jiān)測的功能，遠不能滿足要求。

5 對策與建議

5.1 加強人員力量

建議加大技術(shù)力量的投入，引進有源解析工作經(jīng)驗的技術(shù)人員或者與其他科研單位、院校合作。

5.2 積極探索質(zhì)控工作

建議與先期開展移動源解析的兄弟單位開展學(xué)習(xí)交流活動，并與總站加強關(guān)于移動源解析質(zhì)量保證工作方面的溝通，積極探索相關(guān)質(zhì)控措施和質(zhì)控手段。

5.3 多種途徑協(xié)同監(jiān)測

加大資金投入，在長期對宜昌市有污染輸入的方向建立邊界站，增加移動監(jiān)測平臺，建立大氣復(fù)合污染物自動監(jiān)測站（超級站），多種途徑開展源解析監(jiān)測。

5.4 深入開展源解析

向已開展固定源解析的單位和院校調(diào)研學(xué)習(xí)，選擇適合宜昌市實際情況的方法，確定科學(xué)的實施方案，深入開展固定源解析工作。

5.5 建立多部門聯(lián)動機制

與開展源解析區(qū)域的監(jiān)察執(zhí)法人員建立緊密聯(lián)系，將遠程監(jiān)測的源解析分析結(jié)論與現(xiàn)場監(jiān)察的實地調(diào)查情況相結(jié)合，部門間開展會商，對源解析結(jié)果進行修正完善，共同形成指導(dǎo)意見。源解析結(jié)果通過官方渠道及時上報給環(huán)境管理和相關(guān)部門，及時采取有效措施應(yīng)對日常工作、突發(fā)事件、重污染天氣、重大活動和賽事保障等，為環(huán)境治理發(fā)揮更大作用。

6 結(jié)語

宜昌市移動在線源解析項目已執(zhí)行近一年時間，建立了宜昌市典型污染源譜庫，得出了宜昌市城區(qū)顆粒物PM_2.5的源解析初步結(jié)果，提出了具有針對性的污染防治對策。與此同時，也暴露了很多問題，如人員設(shè)備嚴重不足，質(zhì)量控制無法可依，區(qū)分不了本地污染與外來污染，不能掌握污染物空間上的污染規(guī)律等。更多的問題及相應(yīng)的解決途徑，有待于進一步的研究。