城市機動車排放對PM2.5貢獻究竟幾何?

　　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,認為儘管目前尚沒有一個機構能給出PM2.5源解析的確切結論,但“4%”這一數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。

　　據介紹,關於北京市PM2.5的來源解析結果,國內相關研究單位,包括中科院大氣物理研究所其他課題組,都發表過各自的研究結論,機動車的貢獻一般認為在10%至50%之間,多數認為在20%至30%之間。

　　“結論的較大差異主要來源於PM2.5成分的時空分佈多變性、採用的方法、研究者的主觀因素等多方面原因。”中科院生態環境中心研究員、“大氣灰霾追因與控制”專項首席科學家賀泓説。

　　據了解,張仁健的研究採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,專項組專家經過研討認為這種方法通過獲取外場觀測數據,採用多元回歸的方法進行解析,由於數據採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污染物(如NOx、SO2、NH3、VOC等)在大氣中經過複雜的物理化學反應産生的顆粒物,如硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、二次有機氣溶膠。

　　“國內外研究數據表明,與一次來源相比,二次生成的組分在PM2.5中佔有更大的比重,超過了一半,並且在灰霾發生時比例更高。”王躍思説。

　　賀泓介紹説,根據北京市環科院關於北京市大氣污染源排放清單數據,氮氧化物和揮發性有機物VOCs,機動車排放所佔的比重分別高達42%和32%。“其實這應該是比較保守的數字。氮氧化物和VOCs不僅能夠在大氣中發生光化學反應産生O3,同時産生二次硝酸鹽和二次有機氣溶膠,所以是PM2.5的重要來源。考慮到這一點,即使採用該論文的數據,機動車排放對PM2.5的貢獻也會超過10%。”他説。

　　科學家們表示,對於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,對於機動車對灰霾形成的貢獻存在較大的低估現象。”王躍思説。

　　王躍思的課題組曾于2009年至2011年對京津冀區域PM2.5化學成分分析進行了兩年平均狀況的研究,同樣採用PMF方法的源解析結果表明,汽車及相關産業來源的貢獻從10%到50%不等,平均約佔30%。

　　“解析結果浮動很大,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。”王躍思説,“PMF分析對樣品數據量有要求,分析的樣品量太少,得出的結論也會有較大的偏差。結論的可靠與否取決於是否能夠將不確定性控制得更小。”

　　王躍思表示,其課題組的研究是基於北京周邊8個氣溶膠化學觀測站的數據,且達到92%的解析度,也就是説只有8%尚未找到來源,是不確定的。據其了解,張仁健的研究數據僅基於一個站點,且未解析的部分超過40%。

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

　　“我們專項的初步研究結果顯示,即使一般認為的北京市機動車貢獻PM2.5的20%至30%也可能存在低估現象。”賀泓表示,專項研究中除了基於外場觀測的源解析,還採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,結論將更加可靠。

　　“我們希望實現對北京地區大氣中PM2.5來源進行動態源解析,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的結論。”王躍思説。