中科院大氣物理研究所研究員張仁健最近一篇研究論文稱汽車尾氣對北京PM2.5的貢獻不足4%,引起社會熱議。  

交通排放對PM2.5的貢獻到底有多少?造成霧霾的最大元兇究竟是尾氣還是燃煤?科學(xué)家們對此意見也存在分歧。來自中科院“大氣灰霾追因與控制”專項組的專家們專門對此進行了研討,認為盡管目前尚沒有一個機構(gòu)能給出PM2.5源解析的確切結(jié)論,但“4%”這一數(shù)字顯然被嚴重低估了,城市機動車排放對PM2.5的貢獻不容忽視。  

據(jù)介紹,關(guān)于北京市PM2.5的來源解析結(jié)果,國內(nèi)相關(guān)研究單位,包括中科院大氣物理研究所其他課題組,都發(fā)表過各自的研究結(jié)論,機動車的貢獻一般認為在10%至50%之間,多數(shù)認為在20%至30%之間。  

“結(jié)論的較大差異主要來源于PM2.5成分的時空分布多變性、采用的方法、研究者的主觀因素等多方面原因。”中科院生態(tài)環(huán)境中心研究員、“大氣灰霾追因與控制”專項首席科學(xué)家賀泓說。  

據(jù)了解,張仁健的研究采用的是正交矩陣因子分解法(PMF),這也是目前對PM2.5源解析的主流方法。賀泓表示,專項組專家經(jīng)過研討認為這種方法通過獲取外場觀測數(shù)據(jù),采用多元回歸的方法進行解析,由于數(shù)據(jù)采集站點和時間段不同,會存在較大不確定性,往往不能排除有多種解。  

“更為重要的是,該論文沒有對PM2.5的二次組分進行來源分析。論文指出機動車對PM2.5的貢獻不足4%,未包含機動車排放的氣體污染物形成二次顆粒物對PM2.5的貢獻。”中科院大氣物理所研究員王躍思表示。  

據(jù)介紹,大氣細粒子PM2.5可分為一次源(直接排放)和二次源(二次生成)。一次來源是指污染源直接向大氣中排放顆粒物;二次來源則是指污染源排放的氣態(tài)污染物(如NOx、SO2、NH3、VOC等)在大氣中經(jīng)過復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的顆粒物,如硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、二次有機氣溶膠。  

“國內(nèi)外研究數(shù)據(jù)表明,與一次來源相比,二次生成的組分在PM2.5中占有更大的比重,超過了一半,并且在灰霾發(fā)生時比例更高。”王躍思說。  

賀泓介紹說,根據(jù)北京市環(huán)科院關(guān)于北京市大氣污染源排放清單數(shù)據(jù),氮氧化物和揮發(fā)性有機物VOCs,機動車排放所占的比重分別高達42%和32%。“其實這應(yīng)該是比較保守的數(shù)字。氮氧化物和VOCs不僅能夠在大氣中發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生O3,同時產(chǎn)生二次硝酸鹽和二次有機氣溶膠,所以是PM2.5的重要來源�？紤]到這一點,即使采用該論文的數(shù)據(jù),機動車排放對PM2.5的貢獻也會超過10%。”他說。  

科學(xué)家們表示,對于PM2.5二次組分的形成機理和來源解析是目前研究的一個難點。“目前我們對PM2.5中二次組分的來源還無法進行直接解析,因此,對于機動車對灰霾形成的貢獻存在較大的低估現(xiàn)象。”王躍思說。  

王躍思的課題組曾于2009年至2011年對京津冀區(qū)域PM2.5化學(xué)成分分析進行了兩年平均狀況的研究,同樣采用PMF方法的源解析結(jié)果表明,汽車及相關(guān)產(chǎn)業(yè)來源的貢獻從10%到50%不等,平均約占30%。  

“解析結(jié)果浮動很大,表明在清潔空氣、輕度污染、重度污染條件下的PM2.5組成和來源差別很大。”王躍思說,“PMF分析對樣品數(shù)據(jù)量有要求,分析的樣品量太少,得出的結(jié)論也會有較大的偏差。結(jié)論的可靠與否取決于是否能夠?qū)⒉淮_定性控制得更小。”  

王躍思表示,其課題組的研究是基于北京周邊8個氣溶膠化學(xué)觀測站的數(shù)據(jù),且達到92%的解析度,也就是說只有8%尚未找到來源,是不確定的。據(jù)其了解,張仁健的研究數(shù)據(jù)僅基于一個站點,且未解析的部分超過40%。  

中科院前沿科學(xué)與教育局副局長陳曉峰表示,PM2.5源解析是一個十分復(fù)雜的科學(xué)問題,科學(xué)研究允許不同的聲音。中科院實施“大氣灰霾追因與控制”先導(dǎo)專項,就是為了給國家和地方政府提供更加科學(xué)準確的灰霾治理依據(jù),目前已在國內(nèi)設(shè)立了40個氣溶膠化學(xué)觀測站點,其中在北京及周邊就設(shè)立了8個站。  

“我們專項的初步研究結(jié)果顯示,即使一般認為的北京市機動車貢獻PM2.5的20%至30%也可能存在低估現(xiàn)象。”賀泓表示,專項研究中除了基于外場觀測的源解析,還采用了實驗室模擬等手段來進一步確定每種源的貢獻,由此相互驗證,結(jié)論將更加可靠。  

“我們希望實現(xiàn)對北京地區(qū)大氣中PM2.5來源進行動態(tài)源解析,這是一種新的研究方法,將更加準確可靠,我們希望在2014年底能夠得出一個更加科學(xué)的結(jié)論。”王躍思說。

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