PM2.5將納入我國空氣質量檢測范圍

文/伏晴艷

隨著我國經濟社會的快速發展，環境空氣的污染特征已經由煤煙型向復合型轉變，區域性大氣細顆粒物和臭氧污染日益突出，津京唐地區、長三角以及珠三角等經濟發達地區的主要城市經常出現長時間低能見度灰霾污染，公眾對于環境污染問題的關注度越來越高。以往籠統顯示“優”、“良”或“輕度污染”的空氣質量預報，已經無法滿足公眾的需求，人們希望能有一個量化的標準來準確、直觀地顯示出空氣質量的優劣。

近日，在借鑒國外經驗的基礎上，我國新修訂的《環境空氣質量標準（征求意見稿）》（以下簡稱“征求意見稿”） 將顆粒物PM2.5（指空氣動力學當量直徑不大于2.5 μm的顆粒物，也稱細顆粒物或可入肺顆粒物）正式納入我國環境空氣質量監測范圍。環保部明確要求京津冀、珠三角、長三角等地區城市以及各省會城市的PM2.5監測在2012年啟動并及時公布數據，使公眾及時了解空氣質量狀況。征求意見稿的出臺將對上海市環境空氣質量監測、污染防治和環境管理提出更高要求，并對區域污染研究和聯防聯控產生深遠的影響。

實際上，我國在1982年制定發布、經過1996年修訂更名和2000年修改的現行GB 3095-1996《環境空氣質量標準》，在加強我國空氣污染防治、保護公眾健康方面發揮了積極作用。但是，其規定的空氣污染指數（API）評價指標僅包括二氧化硫（SO2）、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物（PM10）這3項，已不能滿足現階段環境管理和客觀評價的要求。為此，借鑒國外經驗，新修訂的征求意見稿將顆粒物PM2.5正式納入我國環境空氣質量監測范圍。

修訂后的征求意見稿將PM2.5列入空氣質量評價之中，PM2.5限值參照世界衛生組織（WHO） 的第一階段指導值，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。與現行標準相比較，新修訂后的征求意見稿增設了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測數據統計有效性規定，將有效數據要求由50%～75%提高至75%～90%，增強了空氣質量監測的有效性和準確性。

監測范圍無法全覆蓋

上海市的現有PM2.5自動監測工作從2005年起開始，迄今已有6年時間。截至2011年底，監測點位從早期的4個站點發展到24個站點，覆蓋了16個區縣（金山區和奉賢區除外），能基本反映市區和郊區的空間差異及代表性。但是，由于沒有相應的國家環境空氣質量標準要求以及自動監測技術規范，現有24個自動監測點位的設置主要用于試點研究，10個國控API評價站點中僅有4個站點配置了PM2.5監測因子。延續PM10的監測體系和方法，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2005年～2011年試點監測數據，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準限值的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據顯示，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2005年～2011年試點監測數據， 上海市PM2.5濃度約占PM10濃度的50%～60%，與國內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，我國部分試點城市環境空氣中PM2.5污染水平較國外發達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， 根據浦東濱海站點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以下的細顆粒物占上海市顆粒物的主要部分。

主要來源為工業爐窯和機動車等

PM2.5的化學組分因地區氣候條件和污染來源構成不同而有所差異，但主要組分均為硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和有機碳。根據上海浦東監測站2010年試點監測PM2.5細顆粒組分分析數據，上海市PM2.5細顆粒中四大主要組分硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和有機碳在PM2.5中所占比例達到75% （圖4）。SO42-、NO3-和NH4+等水溶性離子分別占PM2.5的22%、16%和13%，有機碳 （OC） 和元素碳 （EC） 分別占18%和6%，元素占5%。結合能見度數據分析，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成（%）

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

上海市PM2.5監測與環境管理面臨的挑戰

1.PM2.5自動監測方法需進一步比對

根據國家標準，PM2.5總體監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的監測體系，國內各省市大都采用了與PM10同樣的監測方法來開展PM2.5的試點工作。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域監測網監測方法為β射線法。β射線法因其維護量小的優點，在縣級監測網絡使用較為廣泛，而省市級監測網多采用監測原理更為直接、準確的微量振蕩天平法。由于監測原理不同，導致具體的配置和采樣參數設置上有所差異，還會受到一個地區的氣象條件和顆粒物中的化學組分的影響。因此，在PM2.5監測濃度結果上，各類自動監測儀器與手工監測國家標準方法存在客觀的系統偏差。另外，隨著PM2.5監測方法的不斷發展，微量振蕩天平法（增加了動態膜補償模塊，FDMS）和β射線法儀器（增加了水分去除模塊，DHS） 也變得更為精準。為此，如何選擇適用于上海的自動監測方法，并能兼顧現有PM10監測體系以及歷史數據是當前監測體系需解決的首要技術問題。

2.PM2.5評價點位和網絡的優化完善

上海現有PM2.5監測站點已基本能覆蓋全市主要城區和郊縣，但是尚不能完全覆蓋國控評價點位，如需與現有API保持同一評價體系以滿足公眾信息服務的需求，應盡快完成國控點位的建設。需要指出的是，由于自動監測站點的長期運行以及質量控制和保障體系需要有強有力的資金及人力資源的保障，為此，如何在已有監測網絡基礎上考慮PM2.5的空間代表性進行點位的優化也成為上海空氣質量自動監測系統需考慮的問題。

3.PM2.5的污染來源復雜

空氣質量監測體系的不斷完善，將更好地幫助我們獲取空氣質量信息，起到污染預警的作用。當然，要想根本控制PM2.5污染，還需要從戰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的來源復雜：包括工業、機動車、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，還受到區域輸送的影響。PM2.5的治理將是一個長期艱巨的任務，梳理PM2.5的關鍵來源、采取有效的污染治理措施并及時評估實施效果是環境管理部門面臨的首要任務。

建議

2005年～2011年試點工作表明，上海市PM2.5濃度年均值在42 μg/m3～53 μg/m3之間，超出修訂后標準限值的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點與20點濃度最高。空間分布為西高東低。

為滿足《環境空氣質量標準》新版和公眾環境信息服務的需求，上海市應盡快完善國家監控站點的PM2.5監測設備的選型和配置，并適時開展PM2.5監測網絡的優化。同時，上海市應重視手工比對監測工作，建立百萬分級的稱重實驗室，開展長期的手工對比觀測和化學組分的分析研究。

重視極端不利氣象條件下的大氣污染防治，盡早開展PM2.5的預測預報研究，建立PM2.5和能見度預報系統。建議制訂相應的應急預案，做好預測、預報和預警工作，及時公開環境信息，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的來源復雜性，建議依托“十二五”環保規劃和第五輪環保三年行動計劃（2012～2014年），采取機動車污染控制、電廠脫硝、清潔能源替代和區域聯防聯控等一系列措施，不斷加大PM2.5污染治理力度，推進上海市環境空氣質量持續改善。

以PM2.5為代表的復合型大氣污染的區域性特征，已經成為我國大氣污染的基本特點。應對這種區域性污染，需要跨行政管理體制的更多協調和共同努力，應及時總結并常態化上海世博會空氣質量保障工作中建立的長三角大氣污染聯動機制。由于PM2.5污染組分主要為二次氣溶膠，上海市還應做好多項污染物協同減排的工作，同步實施臭氧、揮發性有機物等污染物的研究和控制。