文/伏晴艷

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，環(huán)境空氣的污染特征已經(jīng)由煤煙型向復(fù)合型轉(zhuǎn)變，區(qū)域性大氣細(xì)顆粒物和臭氧污染日益突出，津京唐地區(qū)、長三角以及珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的主要城市經(jīng)常出現(xiàn)長時間低能見度灰霾污染，公眾對于環(huán)境污染問題的關(guān)注度越來越高。以往籠統(tǒng)顯示“優(yōu)”、“良”或“輕度污染”的空氣質(zhì)量預(yù)報，已經(jīng)無法滿足公眾的需求，人們希望能有一個量化的標(biāo)準(zhǔn)來準(zhǔn)確、直觀地顯示出空氣質(zhì)量的優(yōu)劣。

近日，在借鑒國外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我國新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》（以下簡稱“征求意見稿”） 將顆粒物PM2.5（指空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑不大于2.5 μm的顆粒物，也稱細(xì)顆粒物或可入肺顆粒物）正式納入我國環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測范圍。環(huán)保部明確要求京津冀、珠三角、長三角等地區(qū)城市以及各省會城市的PM2.5監(jiān)測在2012年啟動并及時公布數(shù)據(jù)，使公眾及時了解空氣質(zhì)量狀況。征求意見稿的出臺將對上海市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測、污染防治和環(huán)境管理提出更高要求，并對區(qū)域污染研究和聯(lián)防聯(lián)控產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

實(shí)際上，我國在1982年制定發(fā)布、經(jīng)過1996年修訂更名和2000年修改的現(xiàn)行GB 3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，在加強(qiáng)我國空氣污染防治、保護(hù)公眾健康方面發(fā)揮了積極作用。但是，其規(guī)定的空氣污染指數(shù)（API）評價指標(biāo)僅包括二氧化硫（SO2）、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物（PM10）這3項(xiàng)，已不能滿足現(xiàn)階段環(huán)境管理和客觀評價的要求。為此，借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，新修訂的征求意見稿將顆粒物PM2.5正式納入我國環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測范圍。

修訂后的征求意見稿將PM2.5列入空氣質(zhì)量評價之中，PM2.5限值參照世界衛(wèi)生組織（WHO） 的第一階段指導(dǎo)值，為年均濃度35 μg/m3，24 h平均濃度75 μg/m3。征求意見稿將依照國際慣例，將臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、PM2.5納入評價體系。與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)相比較，新修訂后的征求意見稿增設(shè)了PM2.5年、日平均濃度限值和臭氧8 h平均濃度限值，收緊了PM10、NO2、Pb和苯并[a]芘等污染物的濃度限值。征求意見稿還提高了對監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計有效性規(guī)定，將有效數(shù)據(jù)要求由50%～75%提高至75%～90%，增強(qiáng)了空氣質(zhì)量監(jiān)測的有效性和準(zhǔn)確性。

監(jiān)測范圍無法全覆蓋

上海市的現(xiàn)有PM2.5自動監(jiān)測工作從2005年起開始，迄今已有6年時間。截至2011年底，監(jiān)測點(diǎn)位從早期的4個站點(diǎn)發(fā)展到24個站點(diǎn)，覆蓋了16個區(qū)縣（金山區(qū)和奉賢區(qū)除外），能基本反映市區(qū)和郊區(qū)的空間差異及代表性。但是，由于沒有相應(yīng)的國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求以及自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范，現(xiàn)有24個自動監(jiān)測點(diǎn)位的設(shè)置主要用于試點(diǎn)研究，10個國控API評價站點(diǎn)中僅有4個站點(diǎn)配置了PM2.5監(jiān)測因子。延續(xù)PM10的監(jiān)測體系和方法，PM2.5采用了RP1400a或RP1405微振蕩天平（TEOM）法的顆粒物分析儀。

上海PM2.5濃度冬季最高

一般是歐美城市年均濃度的2～3倍。根據(jù)2005年～2011年試點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)，上海市的PM2.5濃度年 均 值 在 42 μg/m3～53 μg/m3之間，年際變化趨勢為基本持平、略有下降，總體濃度水平仍超出修訂后標(biāo)準(zhǔn)限值的26%～51%。從全年來看上海PM2.5濃度一般冬季最高、春秋其次、夏季較低。2011年，2月PM2.5最高，為56 μg/m3；8月最低，為29 μ/m3。PM2.5日變化呈雙峰特征，一般6時與20時濃度最高圖2顯示，上海市PM2.5濃度的空間分布特征為西高東低，較PM10而言在空間分布上更顯均勻廣州、武漢、蘭州、重慶和北京等地研究數(shù)據(jù)顯示，不同城市的PM2.5濃度占PM10濃度的比值會有所不同，一般范圍在50%～70%。根據(jù)2005年～2011年試點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)， 上海市PM2.5濃度約占PM10濃度的50%～60%，與國內(nèi)其他城市的比例基本接近。通常情況下， 上海PM2.5和PM10比值為夏冬高、春秋低，受北方沙塵輸送影響時，

圖1顯示，我國部分試點(diǎn)城市環(huán)境空氣中PM2.5污染水平較國外發(fā)達(dá)城市還有很大的差距PM2.5和PM10的日均比值最低可至20%。如圖3所示， 根據(jù)浦東濱海站點(diǎn)2010年月均PM1占PM2.5比例范圍為62.5%～95.6%，PM2.5占PM10比例的變化范圍為52.4%～76.1%，可見2.5 μm以下的細(xì)顆粒物占上海市顆粒物的主要部分。

主要來源為工業(yè)爐窯和機(jī)動車等

PM2.5的化學(xué)組分因地區(qū)氣候條件和污染來源構(gòu)成不同而有所差異，但主要組分均為硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和有機(jī)碳。根據(jù)上海浦東監(jiān)測站2010年試點(diǎn)監(jiān)測PM2.5細(xì)顆粒組分分析數(shù)據(jù)，上海市PM2.5細(xì)顆粒中四大主要組分硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和有機(jī)碳在PM2.5中所占比例達(dá)到75% （圖4）。SO42-、NO3-和NH4+等水溶性離子分別占PM2.5的22%、16%和13%，有機(jī)碳 （OC） 和元素碳 （EC） 分別占18%和6%，元素占5%。結(jié)合能見度數(shù)據(jù)分析，PM2.5中水溶性離子及OC等組分濃度越高，能見度越低，其中SO32-和OC所占比例基本持平，而NO3-和NH4+所占比例隨能見度的降低逐步升高。

表1 2010年上海市主要大氣污染物排放清單構(gòu)成（%）

北京、杭州、南京等地源解析結(jié)果表明，對PM2.5貢獻(xiàn)較大的主要是機(jī)動車尾氣、硫酸鹽、煤煙塵和燃油塵。上海市環(huán)境監(jiān)測中心研究表明，2010年上海大氣污染物排放清單中（表1），PM2.5的主要來源為工業(yè)爐窯、機(jī)動車和電廠，占全市總量的52.1%、13.8%和12.8%。環(huán)境空氣中PM2.5的主要組分為二次氣溶膠，其主要來源為SO2、NOx和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的排放源。清單顯示，SO2的主要來源為電廠（33.4%）、工業(yè)爐窯 （22.8%） 和工業(yè)鍋爐（17.1%）；NOx的主要來源為電廠（46.5%）、機(jī)動車 （21.2%） 和 工 業(yè) 爐 窯（13.6%） 以及船舶 （11.6%）；VOCs的主要來源為石化企業(yè)和溶劑使用點(diǎn)源（72.3%） 和機(jī)動車（13.1%）。秸稈燃燒產(chǎn)生的污染物總量雖然較小，但是由于秸稈燃燒為季節(jié)性短期發(fā)生的污染源，因此在不利氣象條件下產(chǎn)生的影響不容忽視。

上海市PM2.5監(jiān)測與環(huán)境管理面臨的挑戰(zhàn)

1.PM2.5自動監(jiān)測方法需進(jìn)一步比對

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，PM2.5總體監(jiān)測方法分為微量振蕩天平和β射線法兩大類別，這兩種方法在美國、加拿大和歐盟均廣泛使用。順延PM10的監(jiān)測體系，國內(nèi)各省市大都采用了與PM10同樣的監(jiān)測方法來開展PM2.5的試點(diǎn)工作。上海、廣州、杭州、溫州、常州、太倉、江陰、南通、北京、廈門、福州和香港等城市采用微量振蕩天平法，無錫、湖州及廣東省珠三角區(qū)域監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測方法為β射線法。β射線法因其維護(hù)量小的優(yōu)點(diǎn)，在縣級監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)使用較為廣泛，而省市級監(jiān)測網(wǎng)多采用監(jiān)測原理更為直接、準(zhǔn)確的微量振蕩天平法。由于監(jiān)測原理不同，導(dǎo)致具體的配置和采樣參數(shù)設(shè)置上有所差異，還會受到一個地區(qū)的氣象條件和顆粒物中的化學(xué)組分的影響。因此，在PM2.5監(jiān)測濃度結(jié)果上，各類自動監(jiān)測儀器與手工監(jiān)測國家標(biāo)準(zhǔn)方法存在客觀的系統(tǒng)偏差。另外，隨著PM2.5監(jiān)測方法的不斷發(fā)展，微量振蕩天平法（增加了動態(tài)膜補(bǔ)償模塊，F(xiàn)DMS）和β射線法儀器（增加了水分去除模塊，DHS） 也變得更為精準(zhǔn)。為此，如何選擇適用于上海的自動監(jiān)測方法，并能兼顧現(xiàn)有PM10監(jiān)測體系以及歷史數(shù)據(jù)是當(dāng)前監(jiān)測體系需解決的首要技術(shù)問題。

2.PM2.5評價點(diǎn)位和網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化完善

上海現(xiàn)有PM2.5監(jiān)測站點(diǎn)已基本能覆蓋全市主要城區(qū)和郊縣，但是尚不能完全覆蓋國控評價點(diǎn)位，如需與現(xiàn)有API保持同一評價體系以滿足公眾信息服務(wù)的需求，應(yīng)盡快完成國控點(diǎn)位的建設(shè)。需要指出的是，由于自動監(jiān)測站點(diǎn)的長期運(yùn)行以及質(zhì)量控制和保障體系需要有強(qiáng)有力的資金及人力資源的保障，為此，如何在已有監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上考慮PM2.5的空間代表性進(jìn)行點(diǎn)位的優(yōu)化也成為上?？諝赓|(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)需考慮的問題。

3.PM2.5的污染來源復(fù)雜

空氣質(zhì)量監(jiān)測體系的不斷完善，將更好地幫助我們獲取空氣質(zhì)量信息，起到污染預(yù)警的作用。當(dāng)然，要想根本控制PM2.5污染，還需要從戰(zhàn)略層面制定控制污染的政策。上海市大氣污染物排放清單顯示PM2.5的來源復(fù)雜：包括工業(yè)、機(jī)動車、船舶、建筑工地、餐飲等各類人為活動，這些均會排放一次PM2.5或是其前體污染物；不僅有本地污染源排放的貢獻(xiàn)，還受到區(qū)域輸送的影響。PM2.5的治理將是一個長期艱巨的任務(wù)，梳理PM2.5的關(guān)鍵來源、采取有效的污染治理措施并及時評估實(shí)施效果是環(huán)境管理部門面臨的首要任務(wù)。

建議

2005年～2011年試點(diǎn)工作表明，上海市PM2.5濃度年均值在42 μg/m3～53 μg/m3之間，超出修訂后標(biāo)準(zhǔn)限值的26%～51%。PM2.5濃度一般冬季最高、春秋其次，夏季較低。PM2.5日變化呈雙峰特征，一般6點(diǎn)與20點(diǎn)濃度最高。空間分布為西高東低。

為滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》新版和公眾環(huán)境信息服務(wù)的需求，上海市應(yīng)盡快完善國家監(jiān)控站點(diǎn)的PM2.5監(jiān)測設(shè)備的選型和配置，并適時開展PM2.5監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。同時，上海市應(yīng)重視手工比對監(jiān)測工作，建立百萬分級的稱重實(shí)驗(yàn)室，開展長期的手工對比觀測和化學(xué)組分的分析研究。

重視極端不利氣象條件下的大氣污染防治，盡早開展PM2.5的預(yù)測預(yù)報研究，建立PM2.5和能見度預(yù)報系統(tǒng)。建議制訂相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，做好預(yù)測、預(yù)報和預(yù)警工作，及時公開環(huán)境信息，采取積極措施減輕和消除灰霾污染對社會公眾帶來的不利影響。

針對PM2.5的來源復(fù)雜性，建議依托“十二五”環(huán)保規(guī)劃和第五輪環(huán)保三年行動計劃（2012～2014年），采取機(jī)動車污染控制、電廠脫硝、清潔能源替代和區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控等一系列措施，不斷加大PM2.5污染治理力度，推進(jìn)上海市環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善。

以PM2.5為代表的復(fù)合型大氣污染的區(qū)域性特征，已經(jīng)成為我國大氣污染的基本特點(diǎn)。應(yīng)對這種區(qū)域性污染，需要跨行政管理體制的更多協(xié)調(diào)和共同努力，應(yīng)及時總結(jié)并常態(tài)化上海世博會空氣質(zhì)量保障工作中建立的長三角大氣污染聯(lián)動機(jī)制。由于PM2.5污染組分主要為二次氣溶膠，上海市還應(yīng)做好多項(xiàng)污染物協(xié)同減排的工作，同步實(shí)施臭氧、揮發(fā)性有機(jī)物等污染物的研究和控制。