記者張杰
“根據(jù)當(dāng)前大氣治理的需要,政府決策、應(yīng)急預(yù)報(bào)和實(shí)時(shí)執(zhí)法需要PM2.5(細(xì)顆粒物)源解析提供支撐。”在北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院近日舉辦的大氣顆粒物多組分在線監(jiān)測(cè)及在線源解析研討會(huì)上,與會(huì)專家表示,目前的源解析方法主要基于受體模型,并與排放清單、擴(kuò)散模型、遙感反演和網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)等多種技術(shù)相結(jié)合,這樣既能反映某一個(gè)污染源的排放狀況,還能反映某個(gè)城市甚至更大尺度區(qū)域的污染狀況。
中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站副站長(zhǎng)李國(guó)剛認(rèn)為,每一種源解析方法都有自己的優(yōu)勢(shì),希望科研人員運(yùn)用好自己的方法和儀器,使自己的方法充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。多種方法相結(jié)合,為大氣治理提供多維度服務(wù)。
綜合的源解析結(jié)果更具代表性
排放清單主要提供污染源排放強(qiáng)度信息;擴(kuò)散模型可計(jì)算源排放的污染物在大氣中的擴(kuò)散狀況;受體模型利用大氣細(xì)顆粒物的化學(xué)成分反推各種源的貢獻(xiàn)
“目前人們用不同的方法推測(cè)大氣中PM2.5的來源,主要包括排放清單、擴(kuò)散模型、受體模型。”北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授鄭玫表示。
源排放清單法通過對(duì)污染源的統(tǒng)計(jì)和調(diào)查, 根據(jù)不同源類的活動(dòng)水平和排放因子模型, 建立污染源清單數(shù)據(jù)庫(kù), 從而對(duì)不同源類的排放量進(jìn)行評(píng)估, 確定主要污染源。目前在我國(guó)開展的一些科研課題中, 已經(jīng)建立了重點(diǎn)區(qū)域和典型城市的大氣污染源清單,確定了影響空氣質(zhì)量的重點(diǎn)源和敏感源, 如燃煤、機(jī)動(dòng)車、生物質(zhì)燃燒等一次源和二次源。
但是,有專家認(rèn)為,源排放清單僅考慮了各類污染源排放的相對(duì)重要性, 沒有同空氣質(zhì)量變化建立直接關(guān)系, 因此, 源排放清單法是大氣顆粒物源解析的重要輔助手段。
據(jù)鄭玫介紹,擴(kuò)散模型盡可能充分利用空氣質(zhì)量模式,描述污染物在大氣中的主要的物理和化學(xué)過程??諝赓|(zhì)量模型是基于污染源排放清單和氣象場(chǎng)(氣象條件), 用數(shù)值方法模擬污染物在大氣中的傳輸、擴(kuò)散、化學(xué)轉(zhuǎn)化以及沉降等過程, 在此基礎(chǔ)上估算不同污染源對(duì)受體點(diǎn)污染物濃度的貢獻(xiàn)情況。
對(duì)于擴(kuò)散模型法的優(yōu)點(diǎn),專家認(rèn)為,與受體模型相比,基于擴(kuò)散模型的源解析不僅可獲得污染源的空間分布,而且可區(qū)分本地排放源和外來傳輸源, 分析不同地區(qū)的分擔(dān)率。此外, 通過情景模擬, 源解析結(jié)果對(duì)制定大氣污染控制政策具有重要的指導(dǎo)意義。
鄭玫接著介紹受體法。她說,受體法是基于受體采樣點(diǎn)獲取的化學(xué)示蹤物(對(duì)污染源有指示、表征意義的化學(xué)物種)的信息來反推各種源貢獻(xiàn)的源解析方法。“目前的受體法主要是在監(jiān)測(cè)站點(diǎn)通過采樣器收集PM2.5樣品,進(jìn)而分析其中的多種有機(jī)、無(wú)機(jī)化學(xué)組分,結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析方法,得出源解析結(jié)果。”
然而隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,有多種先進(jìn)技術(shù)可以開展大氣細(xì)顆粒物多種組分的實(shí)時(shí)在線測(cè)量,可提高源解析的時(shí)間分辨率,實(shí)現(xiàn)在線源解析的目的。但是,儀器操作和數(shù)據(jù)分析需要有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員實(shí)施。
“綜合運(yùn)用以上方法,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),可彌補(bǔ)單一方法的不足,得到的綜合源解析結(jié)果更具有代表性。”鄭玫表示。
哪種對(duì)基層環(huán)保部門更實(shí)用?
常規(guī)的源解析結(jié)果可為當(dāng)?shù)卣h(huán)境保護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支撐,地方環(huán)保部門執(zhí)法管理,需要從微觀上實(shí)時(shí)掌握本區(qū)域某個(gè)地點(diǎn)的污染狀況
“目前,常規(guī)的源解析結(jié)果可以提供城市的主要污染源種類及各污染源貢獻(xiàn)率等信息,可為當(dāng)?shù)卣h(huán)境保護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支撐,具有宏觀的指導(dǎo)意義。”河北省保定市環(huán)保局調(diào)研員趙晉民告訴記者,還可為地方政府相關(guān)部門預(yù)報(bào)未來3天~5天空氣質(zhì)量,提供幫助。
但是,趙晉民表示,由于常規(guī)的源解析結(jié)果是收集某地一年4季的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),經(jīng)過分析得到的,有一定的滯后性,可以宏觀指導(dǎo)地方環(huán)保部門的工作。但是沒必要每個(gè)市每年都要委托科研機(jī)構(gòu)搞顆粒物源解析,可以在更大的區(qū)域進(jìn)行源解析。
“可是,地方環(huán)保部門執(zhí)法管理,需要從微觀上實(shí)時(shí)掌握本區(qū)域某個(gè)地點(diǎn)的污染狀況,這樣才能實(shí)現(xiàn)及時(shí)管控、精準(zhǔn)治理。”他說。
趙晉民進(jìn)一步解釋說,網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)在時(shí)空上更準(zhǔn)確,更有利于為環(huán)保執(zhí)法提供支撐。比如,可以精準(zhǔn)掌控本區(qū)域所有工地、企業(yè)、交通要道、餐館集中點(diǎn)、污染外輸通道等重點(diǎn)點(diǎn)位的污染狀況。
網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)為及時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)管提供支撐
網(wǎng)格化高密度布設(shè)成本較低的傳感器方法微型站設(shè)備,在建筑工地等污染源區(qū)域大量重點(diǎn)加密布設(shè)監(jiān)測(cè)設(shè)備, 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治理;可嘗試對(duì)目前的污染源排放清單進(jìn)行優(yōu)化
在會(huì)上,河北先河環(huán)??萍脊煞萦邢薰狙邪l(fā)總工崔厚欣表示,當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分城市布設(shè)的大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)位較少,監(jiān)測(cè)結(jié)果不能有效代表整個(gè)城市區(qū)域的空氣質(zhì)量狀況。如果大面積建設(shè)常規(guī)的空氣監(jiān)測(cè)站,則成本非常高。而網(wǎng)格化高密度布設(shè)成本較低的傳感器方法微型站設(shè)備,可彌補(bǔ)以上不足。并采用國(guó)標(biāo)監(jiān)測(cè)方法的小型化設(shè)備與微型站設(shè)備進(jìn)行組合布點(diǎn),以校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
“另外,可以在建筑工地、道路交通、工業(yè)園區(qū)等污染源區(qū)域,大量重點(diǎn)加密布設(shè)網(wǎng)格化的監(jiān)測(cè)設(shè)備,直觀反映各污染源區(qū)域的污染狀況。”他說,通過密度較高的監(jiān)測(cè)設(shè)備覆蓋,網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)區(qū)域高時(shí)間分辨率、高空間分辨率的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),監(jiān)控整個(gè)重污染過程的產(chǎn)生、擴(kuò)散、消散及結(jié)束全過程。
崔厚欣說,網(wǎng)格化監(jiān)控系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)污染源異常排放行為,會(huì)將異常報(bào)警信息傳送到相關(guān)責(zé)任單位,并清晰標(biāo)注污染所在點(diǎn)位的地理位置、污染排放時(shí)間。監(jiān)管部門可根據(jù)預(yù)警信息快速鎖定污染源并采取處理措施,進(jìn)行定向管控、治理,并對(duì)污染點(diǎn)位的處理效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷污染是否治理、管控是否到位。
此外,“利用高時(shí)空分辨率的網(wǎng)格化精準(zhǔn)監(jiān)控系統(tǒng),可嘗試對(duì)目前的污染源排放清單進(jìn)行優(yōu)化。” 與會(huì)專家表示,傳統(tǒng)編制污染源排放清單多采用調(diào)研調(diào)查和實(shí)地采樣檢測(cè)的方法,具有一定的滯后性和不確定性??筛鶕?jù)目前的污染源清單,利用空氣擴(kuò)散模型,計(jì)算出網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各個(gè)點(diǎn)位的理論計(jì)算值,然后與布設(shè)在重點(diǎn)污染源區(qū)域的點(diǎn)位實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比較,根據(jù)比較的偏差來調(diào)整污染源排放清單中各污染源的系數(shù),使得計(jì)算值與實(shí)測(cè)值相符,從而優(yōu)化污染源排放清單,提高污染源解析準(zhǔn)確性。