汽車尾氣的二次源影響更大

　　近日，汽車尾氣對(duì)PM2.5的影響到底有多大的話題在網(wǎng)絡(luò)熱議。這起因于一份研究報(bào)告，汽車尾氣對(duì)北京PM2.5的貢獻(xiàn)率不足4%。這與此前許多報(bào)道中提及的汽車尾氣為空氣污染大戶的說法大相徑庭。

　　那么，汽車尾氣對(duì)北京PM2.5的貢獻(xiàn)率不足4%是否準(zhǔn)確？尾氣貢獻(xiàn)率到底有多大？昨天下午，中科院召開新聞發(fā)布會(huì)，多位專家表示這一數(shù)字被低估。同時(shí)相關(guān)成果介紹已從官網(wǎng)上被撤掉。

　　溯源

　　4%與17.1%兩組數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)問題

　　此次引起公眾熱議的機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)北京PM2.5的貢獻(xiàn)率不足4%源自于一篇發(fā)表于《大氣化學(xué)與物理學(xué)》雜志中論文的解析結(jié)果。

　　2013年，中科院物理研究所張仁健研究員先后在《氣溶膠空氣質(zhì)量研究》與《大氣化學(xué)與物理學(xué)》兩份雜志中發(fā)表了關(guān)于北京PM2.5化學(xué)組成成分與源解析的文章，卻得出兩組不同的結(jié)果。

　　在《氣溶膠空氣質(zhì)量研究》發(fā)表的文章中，張仁健將PM2.5重要來源分為七大類，其中汽車尾氣與垃圾燃燒占17.1%。觀測(cè)時(shí)間段為2009年4月、7月、10月以及2010年的1月。而在之后發(fā)表在《大氣化學(xué)與物理學(xué)》的文章中，將PM2.5重要來源分為六類，分別是土壤塵、燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染和二次無機(jī)氣溶膠，這些源的平均貢獻(xiàn)分別為15%、18%、12%、4%、25%和26%，其中汽車尾氣與垃圾燃燒降到了4%。在論文中寫明監(jiān)測(cè)時(shí)間為2010年全年。

　　看到“汽車尾氣只占4%”這則新聞，中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員王躍思立即產(chǎn)生了質(zhì)疑。“我之前做過2013年1月的研究，強(qiáng)霧霾時(shí)段汽車尾氣的貢獻(xiàn)為47%，即使是同期污染程度低時(shí)，汽車貢獻(xiàn)也要達(dá)到30%。針對(duì)同一地區(qū)，時(shí)間段又比較相近，怎么會(huì)得出差異如此之大的兩個(gè)結(jié)果呢？”在王躍思看來，4%的數(shù)值被低估了。4%是指汽車尾氣直接出來的粒子，而不是指汽車引起所有PM2.5的總額。

　　王躍思通過對(duì)兩篇論文的原文進(jìn)行對(duì)比考證，發(fā)現(xiàn)了問題。他發(fā)現(xiàn)論文中指的汽車尾氣，僅僅是汽車直接排放的顆粒，也就是說汽車尾氣對(duì)PM2.5的直接貢獻(xiàn)。這一部分的貢獻(xiàn)，無論在王躍思的研究還是以往的文獻(xiàn)報(bào)道中，一般都是小于10%的。但是，除了直接影響，汽車尾氣造成的二次源影響往往更大。

　　“他(指張仁健)的稿子里沒有明確注明4%具體指的是什么，這很容易對(duì)公眾產(chǎn)生誤導(dǎo)。”王躍思告訴記者，汽車尾氣對(duì)PM2.5的影響是復(fù)雜而動(dòng)態(tài)的，直接排放只是其中一種，并且比例較小。

　　詳解

　　問題數(shù)據(jù)源于研究方法與樣本量等原因

　　汽車尾氣除了直接排放一些PM2.5顆粒外，同時(shí)還會(huì)排放氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等其他物質(zhì)成分，而這些成分對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)值往往更大。王躍思認(rèn)為，在論文中這部分成分被歸類到了“二次無機(jī)氣溶膠”的類目下，并非專業(yè)人士的公眾自然不會(huì)將其與汽車尾氣相聯(lián)系。

　　“該論文中將土壤塵分為建設(shè)工地的浮塵與街道的再懸浮塵。而實(shí)際上，在大多數(shù)晴朗的天氣，街道揚(yáng)塵的主要誘因是街道上行駛的車輛?！蓖踯S思認(rèn)為，大氣細(xì)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(jī)氣溶膠。論文中所指的汽車尾氣與垃圾燃燒的4%，加上26%的二次無機(jī)氣溶膠的一半，再加上占比15%土壤塵的一半，一共是25%左右。“這才是這個(gè)研究顯示的汽車尾氣的真正貢獻(xiàn)，這個(gè)數(shù)值也和以往研究相比沒有相差那么多?！?/P>

　　論文中測(cè)出的PM2.5的濃度在130微克/立方米，時(shí)間為2009至2010年。而據(jù)北京市環(huán)保局發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示：2013年北京市PM2.5年均濃度為89.5微克/立方米。王躍思認(rèn)為，雖然時(shí)間上有個(gè)三四年的時(shí)間差，近幾年內(nèi)北京的空氣質(zhì)量變化幅度不大。結(jié)合以往的研究成果，論文中提及的監(jiān)測(cè)值有明顯的虛高現(xiàn)象。

　　通過對(duì)論文中提及的監(jiān)測(cè)方法，王躍思發(fā)現(xiàn)采樣膜每次的稱重都必須在恒溫恒濕的條件下進(jìn)行，這一條件能保證采樣膜吸收的多余的水分蒸發(fā)。容易被忽視的是，采樣膜在采樣過程中吸收的“自由水”會(huì)轉(zhuǎn)化成“化合態(tài)水”，而“化合態(tài)水”是無法排除的，從而停留在采樣膜中?！安蓸颖O(jiān)測(cè)沒有排除掉采樣膜吸收的多余化合態(tài)水，這一部分重量的計(jì)入PM2.5值虛高的根本原因所在?！?/P>

　　昨天下午，中科院生態(tài)環(huán)境研究中心“大氣灰霾追因與控制”專項(xiàng)組首席科學(xué)家賀泓也表示，4%這一數(shù)字被嚴(yán)重低估。記者同時(shí)注意到，中國(guó)科學(xué)院官網(wǎng)上，該研究員關(guān)于“北京地區(qū)PM2.5化學(xué)組成及源解析季節(jié)變化研究”的成果介紹已被撤下。

　　分析

　　PM2.5來源有兩大類

　　“大多數(shù)人都把PM2.5等同于霾污染，這是不準(zhǔn)確的，實(shí)際上PM2.5累積到一定程度才能形成霾，并且這一過程不僅僅是簡(jiǎn)單的堆積。”王躍思將PM2.5的來源分為兩類：直接來源與間接來源。直接來源指的是被直接排放出來的PM2.5。而由氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化生成的PM2.5是PM2.5的間接來源，也稱二次源，其中汽車尾氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物即屬此類。

　　汽車尾氣中的PM2.5形成霾主要有兩個(gè)關(guān)鍵的過程，吸濕增長(zhǎng)與化學(xué)增長(zhǎng)。“吸濕增長(zhǎng)”就是汽車排放的不可見的超細(xì)粒子吸水后變“胖”到可見的PM2.5，“化學(xué)增長(zhǎng)”是汽車排放的污染氣體(主要為氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物)轉(zhuǎn)化成了可見的PM2.5。

　　“機(jī)動(dòng)車，尤其是汽車直接排放的PM2.5多占比重的確不高，一般小于10%；但是在靜穩(wěn)天氣下，汽車排放出的肉眼看不到的超細(xì)粒子與污染氣體會(huì)迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或吸濕增長(zhǎng)變成PM2.5，從而轉(zhuǎn)變成看得見的霾?！?/P>

　　王躍思的課題組曾于2009年至2011年對(duì)京津冀區(qū)域PM2.5化學(xué)成分分析進(jìn)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(xiàn)從10%到50%不等，平均約占30%。王躍思在研究中發(fā)現(xiàn)，北京大氣中的PM2.5在霾污染發(fā)生時(shí)二次源所占的比例往往高達(dá)70%，而機(jī)動(dòng)車對(duì)二次源的貢獻(xiàn)最高可占50%。王躍思及其課題組在對(duì)2013年1月做的研究結(jié)果為例，1月11日至21日，強(qiáng)霧霾污染階段汽車尾氣對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)為47%。

　　觀點(diǎn)

　　霧霾越重尾氣貢獻(xiàn)越高

　　“有一個(gè)普遍的問題是，我們現(xiàn)在通常給出的是PM2.5的年均值，這種平均結(jié)果會(huì)掩蓋重污染時(shí)段的真實(shí)情況。”王躍思說，不同的天氣情況，不同的季節(jié)，汽車尾氣對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)均會(huì)發(fā)生變化。

　　王躍思課題組2009年至2011年對(duì)京津冀區(qū)域PM2.5化學(xué)成分分析進(jìn)行了兩年平均狀況的研究，發(fā)現(xiàn)二次水溶性離子(硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽)占30%至40%，碳質(zhì)氣溶膠占30%至40%，金屬元素氧化物占10%左右。源解析結(jié)果表明，汽車及相關(guān)產(chǎn)業(yè)來源約占30%(10%至50%)；鋼鐵、化工和電子等工業(yè)過程產(chǎn)生35%(20%至50%)；居民取暖、餐飲和農(nóng)牧業(yè)過程占10%(5%至20%)。

　　王躍思表示，由此來看，解析結(jié)果浮動(dòng)很大。也表現(xiàn)出在沒有污染—輕度污染—重度污染天氣下的PM2.5組成和來源差別很大。在北京，霾污染越嚴(yán)重，汽車對(duì)大氣PM2.5的貢獻(xiàn)越大。

　　以2013年1月的研究結(jié)果為例，1月11日至21日，強(qiáng)霾污染時(shí)段的汽車尾氣對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)率為47%，而在同期污染程度很低的時(shí)段，汽車對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)率為30%；在2月28日下午的強(qiáng)沙塵暴時(shí)段，汽車對(duì)大氣污染的貢獻(xiàn)率微乎其微?！安煌鞖鉅顩r，汽車的貢獻(xiàn)比例也有所變化。” 根據(jù)該研究顯示，機(jī)動(dòng)車、二次硫酸鹽、燃煤、揚(yáng)塵、工業(yè)污染等主要污染源，在正常天所占的比例分別為30%、8%、38%、14%、8%；而在霧霾天，機(jī)動(dòng)車與二次硫酸鹽上升為47%、20%，燃煤、揚(yáng)塵、工業(yè)污染分別降低至11%、8%、7%。

　　王躍思一再?gòu)?qiáng)調(diào)PM2.5監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)性。他指出，通常對(duì)霧霾污染的理解是PM2.5量的增加，但是實(shí)際上，在霧霾污染的狀態(tài)下，PM2.5的組成成分也會(huì)有相應(yīng)改變。“個(gè)別事例和全年平均甚至季平均的源解析結(jié)果，對(duì)北京市民關(guān)心的霾污染解讀非常有限。源解析的動(dòng)態(tài)解析也非常必要，隨著對(duì)PM2.5來源及成分比例的了解，我們逐漸發(fā)現(xiàn)對(duì)源動(dòng)態(tài)解析的重要性，需要大家的共同努力?！?/P>