PM2.5基因谱解读：北京上海污染源差异大
近日，历时近三年科研攻关得出的上海首张PM2.5“基因谱”出炉，受PM2.5困扰却不知PM2.5从何而来的各界人士得以了解PM2.5的来源有哪些。
然而，那些数据所蕴藏的意义，你真看懂了么？记者为此采访“基因谱”的绘制者——上海市环境监测中心的专家，一探究竟。
老百姓看懂没？
PM2.5的来源作为科研成果公布出来，首先是为老百姓答疑解惑，更重要的意义在于用“晒”各个污染源对PM2.5的贡献率，让每个人意识到自己也是产生PM2.5的一份子，并且知道产生了多少，从而产生社会责任感，甚至为了减少PM2.5的产生而改变生活习惯。
“基因谱”显示，对上海空气中的PM2.5，区域影响和本地污染排放的贡献率约为“三七开”。其中，本地污染排放的贡献占64%-84%，平均为74%；外来输送及周边区域影响的贡献占16%-36%，平均为26%，可见产生PM2.5的主要责任还是在本地的污染排放。
进一步分析PM2.5的本地排放源，机动车船、非道路移动机械等流动源占29.2%，民用生活面源（如民用涂料、餐厨油烟）等其他源类占15%。由此可见，老百姓开车、装修、烧菜、燃放烟花爆竹等行为，也与PM2.5的产生脱不了干系。
同样是2014版“基因谱”，上海和北京在污染源结构上的差异不小。其中，上海燃煤的贡献率要明显低于北方城市，这与上海燃煤主要集中在电力行业且分散燃煤使用较少（冬季没有采暖）有关。而上海的产业结构中，工业的比重仍然偏重，工业门类齐全、生产经济体量和能源消耗量较大，因此，上海工业生产对PM2.5的贡献率要高出北京地区。另外，上海扬尘的贡献率略低于京津冀地区，与上海近年来严化扬尘治理，且所在长三角区域气候湿润，受干燥天气下大风扬沙及沙尘传输影响较小有关。
细心的市民还会发现，上海环保部门曾绘制过一个2012版的PM2.5“基因谱”，但从当时采样点的数量、分布的合理性，采集有效数据的数量，以及解析技术方法的科学完整性等方面而言，这一版“基因谱”还不够成熟。不过，从结果来看，2012版“基因谱”公布的PM2.5来源数据比2014版丰富——2014版的本地来源只有流动源、工业生产、燃煤、扬尘、其他等五类，而2012版有工业工艺技术、工业锅炉与炉窑、电厂、民用涂料与餐饮、农业与生物质、海盐和植被等八类。
对此，市环境监测中心总工程师伏晴艳介绍说，如何测定分析PM2.5的来源，国家有统一标准，上海2014版“基因谱”和北京2014年上半年发布的“基因谱”都严格遵照了国家要求，实际上比2012版更成熟。上海2014版“基因谱”进行了充分“升级”，在崇明、浦东、徐汇、南汇、奉贤、松江等6个区域的6个空气质量自动监测站或大气超级站，采集了2012年至2013年四季典型月份（1月到2月，3月到4日，7月到8月，10月到11月）的5万余个有效数据，才得以揭示出上海市这两年PM2.5的化学组分特征及其时空变化规律。
不过，更细致、更全面、更“平易近人”，肯定是未来PM2.5“基因谱”的绘制方向。伏晴艳透露，从2015年起，上海PM2.5的源解析工作将从科研阶段步入常态化，作为一项常规业务持续推进，将不断推出阶段性监测研究成果。目前，本市正全面建立颗粒物化学组分观测网，初步计划是参照国际先进经验，以5日为周期定期监测PM2.5，并依托超级站网尝试建立快速在线源解析方法，不仅将年度例行源解析研究持续下去，还要推出更及时的、针对不同污染过程的源解析。
监管部门看懂没？
PM2.5的来源解析，是监管部门实施污染治理的“风向标”。市环保局污防处副处长周军表示，2012版“基因谱”，首次揭示了上海PM2.5的“病灶”，随着2014版的更新，治污工作就能更加有的放矢，事半功倍。
与2012版相比，2014版“基因谱”中区域影响对PM2.5的贡献率有所上升，与2013年细颗粒物污染严重、区域输送影响较大有关，说明在充分做好本市大气污染防治工作的基础上，加强区域污染联防联控和重污染预警联动对于本地区空气质量的同步改善也将发挥积极的作用；电厂、工业锅炉与炉窑以及车船等流动源的贡献有所下降，反映出近年来清洁能源替代和黄标车淘汰等措施初见成效；而工业源、民用生活面源、农业及生物质燃烧等比例略有上升，说明禁止秸秆焚烧、餐饮和干洗行业污染整治等相关控制措施尚需进一步加强。
仔细分析上海出台的清洁空气行动计划（2013年－2017年）及后续实施情况，就知道监管部门在选择治污聚焦重点时，已经着重参考了PM2.5“基因谱”的研究成果。这两年政府部门聚焦能源、产业、交通、建设、农业、生活六大领域，根据本市《清洁空气行动计划》所明确的119项治理任务展开工作。统计显示，到2014年底，119项治理任务按节点全面启动，近三成项目已完成。
比如在能源领域方面，政府部门加快产业结构调整，严格执行产业节能环保准入门槛，严格控制污染物排放总量，如二氧化硫、氮氧化物、工作烟粉尘、挥发性有机物等。2014年底，脱硝改造基本完成，全年完成1675台燃煤（重油）锅炉和窑炉的清洁能源替代或关停，超额完成年度目标。在产业领域方面，分行业推进有机物综合治理，如在纺织印染、皮革加工、制鞋、人造板生产、日化等行业，积极推动低毒、低挥发性有机溶剂的使用。
在交通领域，上海积极发展绿色交通，坚持公交优先战略，严格控制机动车保有量，并大力推广新能源车，2014年5月起提前实施了新车国五排放标准；全年淘汰黄标车和老旧车17.16万辆；新增新能源公交车1400余辆和社会车辆4000余辆。在建设领域大力推广绿色建筑，如“太阳能热水泵流”、“地源热泵”等，使用水性涂料，限制溶剂型涂料。在农业领域，监管部门进一步优化补贴政策和落实机制，秸秆综合利用率达到89%以上；为减少农业源氮的挥发，进行适度扩大绿肥种植，深化完善使用长效缓释氮肥。在生活领域，多个区县探索开展了餐饮油烟的第三方治理和实时监控，推进了汽修和干洗行业的整治工作。
解析方法看懂没？
有些科普爱好者会问，买一件衣服造成的碳排放，能够通过公式计算出来，PM2.5为什么不能用这种方式计算出来呢？
据专家解释，那是因为PM2.5的产生机理复杂，除了尘土性微粒和由植物和矿物燃烧产生的碳黑等污染源直接生成的一次颗粒物外，大气中的气态前体污染物通过大气化学反应还能合成二次颗粒物，这就造成了很多不确定性，目前还没有办法通过简单的公式计算出某种污染行为可以一次产生多少量的PM2.5。
上海是通过源清单、数值模型和受体模型三种方法的联用，将环境空气颗粒物数据、源排放清单数据和污染源源谱数据采用数学统计方法计算，根据PM2.5中不同组分的构成以及这些组分的可能排放源定量分析，反推出不同污染来源对大气中PM2.5的贡献率。
源清单法，即排放源清单法，是根据污染源的排放因子，估计区域内各种污染源的排放量，识别该区域内对大气颗粒物有贡献的主要排放源。通俗的来说就是把所有污染源头都列一个清单，来估算各种组分的贡献率。这种方法不太适用于分析二次合成的PM2.5，因为PM2.5有七成是二次生成的，可以掌握的排放源贡献的主要是一次生成的PM2.5。
受体模型法，是用滤膜上采集的污染物来倒推污染来源。优点是可以清楚地把握污染物的成分，缺点是很难精确地还原污染源的全貌，所以这种方法更多地用来分析二次合成的PM2.5。
数值模型法，则用来分析更复杂的区域输送对PM2.5的贡献。上海采用了“气象-排放-质量”空气质量模拟体系，通过数值模拟，选择不同的城市作为研究对象，便可以获得周边地区对该城市的影响贡献，如以上海之外的城市作为源解析的目标城市，那么上海的排放也将成为该城市的外来输送源之一。
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