大气主要污染源是工业和交通 "源解析"探"底细"
市环境监测中心内的先进仪器帮助研究人员追踪雾霾“元凶”。
一盆番茄炒蛋端到面前，用了什么食材一目了然，可雾霾呢？就算到了鼻子底下，也难察觉，更不要说去分析其组成成分了。
搞不清楚空气污染的“底细”，老百姓因被动“吸尘”而焦躁，政府部门的应对也难有针对性可言。去年12月1日至10日，上海经历了一场自PM2.5观测数据正式公布以来环境空气质量最严重的区域性大气污染，PM2.5最大小时浓度超过630微克/立方米，是近期清洁天PM2.5浓度的20倍以上。那段时间里，几乎人人都想知道为什么，但鲜有人能得到权威标准的答案。
知霾从何来，方可治霾。今年初，一份计划表摆到上海环保部门面前。根据环保部要求，年底前，包括上海在内的长三角区域将向公众公布权威的雾霾“源解析”报告。究竟凭借怎样的方法才可以解读空气污染源？目前上海的进展又如何？随记者到市环境监测中心的实验室一探究竟。
更准更广更快
在市环境监测中心的专业实验室内，一批先进设备正助力本市大气污染源解析工作。
中心地下一层有一间密闭的实验室，透过玻璃，可以看到一条机械臂将附着有PM2.5的滤膜放到天平上。它给PM2.5称“体重”的精度可以达到百万分之一克，工作人员告诉记者，这相当于用钢笔在小纸片上写一个字后，墨水挥发掉的分量，直观地看，就是写了字的纸变轻了。普通的天平根本精确不到这一步，而目前国内大多数监测站具备的精度还停留在十万分之一克的水平。对于每立方米以微克计数的PM2.5来说，数据差一个小数点，其结构、来源、生成原因等信息就会千差万别，进一步提高精度，更能保障数据的真实科学有效。
除了“测得准”，还要“测得广”。中心大楼内，有一间实验室像钢铁丛林，里面放置着数台树状的挥发性有机物（VOC）检测仪器，每台仪器的“枝干”上长着大大小小的“气泡”。据介绍，这些“气泡”是采集罐，工作人员带上抽成真空的采集罐到现场后，根据风向找到合适的采样点位，打开阀门就可以直接采样。带回实验室后，这些“气泡”被安装在对应的“枝干”上，仪器能定量分析近两百种挥发性气体。
环境监测中心还在探索“测得快”的在线源解析技术，因为传统分析方法注重精度，但出结果往往要十天半个月。一旦面临重污染过程，就慢了好几拍。而在线源解析，能利用超级监测站内的先进仪器，实时捕获PM2.5中的“真凶”，及时判断眼前这波污染的主要来源及其影响程度。从国际上来看，在线源解析仍是个前沿技术问题。目前市环境监测中心正依托国家科技部、上海市科委、上海市环保局等一系列相关项目，联合国内主要科研团队，进行科技攻关。
工业是主要源
对大部分公众来说，“源解析”是个陌生的词。“通俗来说，源解析就是去分析PM2.5的来源有哪些大类，每个大类对环境污染的贡献率是多少。”市环境监测中心总工程师伏晴艳告诉记者，根据最新的解析结果，上海PM2.5污染的主要贡献源是工业和交通，工业包括15.4%的工业工艺过程排放、10.2%的工业锅炉窑炉排放、7.3%的电厂排放；交通主要是机动车和船舶飞机，贡献率占25.8%。其他为10.4%的扬尘、5.4%的民用涂料和餐饮、3%的农业和生物质、1%的海盐和植被，以及21.5%的上海以外区域排放。
但这份结果对应的采样时间为2012年至2013年，2013年至2014年的数据则要到年底前公布。“源解析最好能有一年完整的观察，因为春夏秋冬不同季节，污染物的排放情况也是不一样的。”伏晴艳表示，源解析说起来容易，做起来相当复杂，本市环境监测部门从2009年才开始采集源解析所需要的数据，相比欧美国家，仍处在初级阶段。仅为计算出上述污染源对PM2.5的贡献率，环境监测部门选择了多个合适的点位进行了长期的观测和监测，采集了大量的监测信息，做了大量的源分析，任何采样点位、采样周期、样本数据、分析方法、研究人员的经验都可能影响其精确性。比如，汽车、船舶等移动源的采样，就要考虑不同年份、车（船）型、吨位、控制技术等问题。在上海机动车尾气遥感监测网络中，先进的光学仪器可以在机动车正常行驶过程中，对尾气排放污染物进行遥感监测，传感器配合牌照识别系统，记录下机动车的具体信息，大大提升了效率。
解析代价不菲
随着科技的进步，完善并提高源解析的技术只是时间问题，但这一过程中，如何开发出高效、便捷、适用性广泛的解析方法以及如何降低高昂的成本，是两道绕不开的坎。
据中科院专家介绍，空气污染物源解析的方法主要有三种。传统的“源清单”法是一个个烟囱、厂房去检测到底排放出了什么东西，但这一方法只对烟尘、二氧化硫等一次排放的污染物有效，不适用于PM2.5、臭氧等二次反应产生的污染物。第二种方法是“源模式和清单相结合”，但这种模式难以弄清二次生成污染的机制，尤其是有机碳和含碳气溶胶的生成机制，所以估算出来的差距是数量级的区别。第三种是广州等城市采用的“受体模式”，通俗地讲就是用滤膜上采集到的污染物倒推来源。这种方法所采用的模型是美国环保署所采用的，也是目前国际上流行的一种标准受体模式法，不过各地污染生成的机理迥异，只用一个模型去演算，结果可能与实际情况有出入。
除方法繁复外，空气污染物来源分析不仅周期长，还十分昂贵。广州源解析项目的主要负责人之一、中科院广州地球化学研究所研究员王新明介绍，此项目至少要对500对左右的膜样品进行分析。其中，一个多环芳烃项目的检测就至少3000元，而在这个源解析项目中，地化所实验室一共要检测分析二次气溶胶、硫酸盐、硝酸盐等150多种污染物，其中包括10多种阴阳离子、30多种金属，还有几十种有机物质。整个项目要取得理想效果，投入预计不下500万元。
在一个地方做的源解析结果，可能无法代表一个城市的情况，在一个城市做的结果，可能无法代表另一个城市的情况。所以，各地得出的最新源解析结果很有可能只是阶段性成果，是个别样品得出的结论，想要真正弄清当地乃至整个区域的PM2.5源头，还需要各地进一步加大合作力度。
目前，环境保护部已明确将长三角区域空气质量预测预报中心设立在上海，区域中心将为苏浙沪皖三省一市提供区域空气质量预测预报服务，为区域大气污染联防联控提供重要技术支撑。今年1月27日以来，区域中心已开展近50次区域可视化预报会商，为2014年春节、两会、南京青奥会多项重大活动的空气质量保障提供了重要技术服务。到2015年底，长三角区域中心有望全面建成，届时可为区域空气质量预测预报提供更精细化服务。
根据设想，随着区域中心建设推进，三省一市的科研人员将联手解析空气污染源头及成因，今后市民或许可在统一平台上查询长三角各城市空气质量实况及污染原因，获取整个地区的空气质量预测预报信息，并得到更好的环境信息服务。
