深圳PM2.5三成来自汽车尾气 治霾进入深化控制期

07.01.2014  14:44

  面对灰霾天气,民众了解的往往仅是PM2.5的日均浓度及等级,而在美国,环保部门每隔9个月还会发布报告,让民众了解当地大气中PM2.5的成分。

  PM2.5的成分极其复杂,且具有强烈的“本地特色”,目前在世界上也属科研难题,这就需要通过大量科研监测分析其来源,并据此为政府决策提供支撑。

  深圳灰霾源科研成果显示,2009年深圳PM2.5中三成来源于机动车,汽车尾气成为灰霾的“罪魁祸首”。而在过去的5年里,随着深圳机动车数量出现大幅增长,它对PM2.5贡献是否增加?今年深圳计划启动新一期灰霾源研究,但预算问题成为课题研究遭遇的困局。

   现状

   全国领先开展PM2.5研究

  深圳灰霾天数连降9年,却在去年出现转折,去年全年的灰霾天数约为95天,比去年超出约18天。有些市民可能会因为这个数据而担忧,难道深圳大气污染加剧?

  北京大学深圳研究生院副教授黄晓锋从科研视角看来,今年的灰霾天数增加,原因在于2012年气象条件特别好,一方面,2012年出现了极端的利好天气,另一方面,从污染控制的角度,深圳一直在积极推进大气治理,从大的区域来讲,污染源不应该有增加。“所以,研究大气治理不要一年一年比,这样随机性比较大,而要对近五年的趋势做系统分析。”

  科学系统的灰霾研究,不仅可以解决老百姓心中对于PM2.5的很多深层次疑惑,还能为政府决策提供支撑,可以说,灰霾科学研究在大气污染防治工作中具有重要分量。

  记者在采访中获悉,深圳早在2007年就成为全国少有的开展PM2.5源系统性研究的城市。2007年,深圳市设立一年2000万元的环境科研资金,用于重点开展环境研究,灰霾源课题成为这批研究中的重点项目之一。“那时大家还不知道PM2.5,但是对灰霾都比较关注,所以主管部门想重点支持这个方向。”黄晓锋说,灰霾、PM2.5都是非常复杂的前沿课题,在国际上都是学术难点,所以必须通过系列课题的支持,把相关问题的现象、本质和控制对策说清楚。

  根据民众诉求,北大深圳研究院开展《深圳灰霾与大气污染的机理关系研究系列课题》,研究分三期开展,每一期有两年的执行期。第一期在2007年立题,主题是认清灰霾现象;第二期在2008年立题,研究揭示灰霾本质;第三期于2012年立题,提出控制对策,预计在今年底结题,将根据前两期科研结果的支撑,提出未来关于空气污染管理的规划。

  “虽然当时的课题叫灰霾,但是我们研究的核心就是PM2.5。”黄晓锋告诉记者,美国从上世纪七八十年代就开始关注研究PM2.5,但目前为止它仍然是国际研究的热点和难点。灰霾的本质在于污染,而污染物主要就是PM2.5。

   追源

   PM2.5来源占比机动车居首

  课题组在深圳由东向西方向分别设立了4个站点进行PM2.5样本采集,对直径为微米的PM2.5颗粒进行称重及杂质鉴别,从而得出深圳PM2.5污染的时空变化及化学成分,并且通过数字模型运算将PM2.5化学成分转化为深圳地区PM2.5来源及量化比例。搞清了PM2.5的来源,政府就有了抓手,课题科研成果已经运用于政府决策,有效帮助人居环境委解决大气中的各种难题。

  研究显示,深圳市PM2.5占PM10质量浓度比约为70%,这表明空气质量监测的PM10指标中,七成为PM2.5。

  通过对PM2.5化学组成及来源分析,深圳市PM2.5的化学组成以有机物、硫酸盐、元素碳为主,分别占30.9%、25.9%、10.2%。从排放源来看,深圳PM2.5排放源主要来自机动车尾气、工业源、火电厂和生物质燃烧。在深圳各类排放源对深圳市PM2.5的占比中,机动车位居第一,占31%;工业源和火电厂分居第二位、第三位,分别为24%、18%。

  这项数据成果说明了深圳PM2.5的“本地特色”。机动车排放对PM2.5贡献最大,深圳最突出的就是货柜车绝对数量占机动车总数量比例较其他城市高,重型车排放的PM2.5占大气PM2.5的15.2%,一辆大货车每公里PM2.5排放量相当于15辆小轿车。黄晓锋说,大货柜车柴油燃烧不充分就产生了元素碳,因此深圳PM2.5的成分中,元素碳的比例高达10.2%,而在这一比例在全国其他城市约为5%。根据这一结果,深圳提出了一系列黄标车淘汰及整治方案,并于去年12月20日起在广东省率先全面推广国Ⅳ车用柴油,全市35万辆柴油车使用更加清洁环保的“国Ⅳ柴油”。

  此外,有机物被学术界称为PM2.5治理中难点的难点,根据课题组分析,深圳有机物一部分来自机动车排放的有机物,占31.2%,另一部分来自挥发性有机化合物(VOC),是由化学物质和光照发生化学反应所产生二次污染,且这部分在有机物排放中占的比重超过50%,经过研究,2008年底,深圳VOC排放达19万吨,其中家居制造业占22.3%,针对这一排放源,今年深圳市人居环境委员会大气污染防治办公室成立后,设立一位工作人员专门协调家居制造业VOC的排放管控工作。

  研究还显示,从排放源区域分析来看,深圳PM2.5污染的区域传输来源比例约60%,超过了本地污染源排放的贡献。也就是说,PM2.5是个区域性污染,60%来自深圳周边地区。

   挑战

   灰霾治理不当可能出现反弹

  黄晓锋坦言,深圳大气质量已经进入最为艰难的深化控制期,控制难度比北方地区大。如果治理得当,和北京、上海、广州比较,深圳最有可能成为大气质量率先达标的城市,如果方向不当,未来也可能会出现反弹的现象。

  研究显示,2013年上半年珠三角PM2.5约为40μg/立方米,从地理分布来看,PM2.5浓度水平以广州为中心,浓度呈梯度扩散,也就是说深圳的水平比广州好。

  但是,2013年深圳市PM2.5年均水平约为38μg—39μg/立方米,仍未达到国家标准,与香港及世界更多发达国家城市相比差距更大。香港在2012年PM2.5浓度年均值为28μg/立方米,已经达到国标。澳大利亚墨尔本等城市PM2.5水平更长期控制在10μg/立方米以下。

  此外,珠三角PM2.5在占整个PM10中的68.8%,比例相对较高,这也意味着深圳大气污染治理控制难度很高。黄晓锋表示,“PM2.5的管控越往后越难”。

  黄晓锋说,深圳PM2.5管控已经进入最为艰难的深化控制期。北方地区污染源明显,控制扬尘和大型化工厂就会有明显效果,政府有抓手。相对来说,深圳现在已经看不到冒黑烟的烟囱,也看不到大型机械污染源,但是霾还是很明显,灰霾的来源到底是哪里?这就需要科学化的管理。

  “PM2.5成分非常复杂,是整个大气污染的核心问题,老百姓关注的就是PM2.5浓度多少,和标准去比较,是轻度还是严重。但实际上,同样是100μg/立方米的PM2.5,各地成分不同,来源就不同。我们的抓手在哪?需要对PM2.5的来源做仔细辨认和科学研究,为科学化管理来服务,实现精准打击。”他说,大气治理持续改善是比较好的方向,但是如果搞不清灰霾具体来源,就可能会出现“头疼医脚”的问题,未来PM2.5指数也可能会出现恶化反弹的现象。

   未来:建设超级站进行精准化检测

  记者了解到,目前,深圳灰霾源解析的结果是依据2009年研究得出的结论,历经5年时间,随着深圳产业结构、污染控制都产生新的变化,PM2.5源解析研究也需更新,从而对政府治霾决策提供评估,并为下一阶段工作提供科学支撑,但是目前人居委计划在今年申报新一期的灰霾源研究,预算200万元,目前尚未获得深圳市财政预算通过。

  此外,超级站的缺乏也是深圳灰霾研究与国外的最大差距所在。所谓超级站,就是可以在线测量大气污染物成分及光学物理性质的研究站点,设备仪器可以记录下不同污染物粒子的大小分布,从而更加精准地研究其污染来源及区域。以往的灰霾源研究都是通过采集器采集样本,一天时间内最多可以得到2个点的数据,而超级站可以24小时实时检测PM2.5的浓度值,提供更精准的大气污染治理管理服务。

  在美国等发达国家,超级站普遍存在。美国超级站多达十几个,并且每隔9个月更新公布一次灰霾源研究报告,香港超级站由香港环保局投资建设,挂靠在香港科技大学,而广东省里仅有1座超级站设立在鹤山,主要检测珠三角核心的广州到江门区域,而深圳处在珠三角东部,受广州影响较小,受惠州、东莞及汕头汕尾地区影响较大,需要设立超级站进行更为精密的观测。

  “灰霾科研成果影响大气污染政策制定,大气污染是个长期的过程,不可能期望用三五年就治理好,就算我们达到国标,这只是一个最初级的标准,向发达国家看齐还有很大差距。现在很多人出国玩是为了享受干净的空气、水和安全的食品,而不像原来是为了见世面,享受的反倒是最淳朴的东西。”黄晓锋说,从科研的角度来看,PM2.5需要做长期的分析,不是随机的一个课题接着一个课题去走。要对政府政策制定长期支撑,就要建立科学支撑管理机制,这不是现有的检测网络能够解决的问题,需要超级站把更精细的东西实时在线记录,另一个就是做源解析,既可以评估过去的效果,也可以为未来规划提出依据”。(记者 杜晓 李斌)

(中新网江西新闻转载)