一項由中英近150名專家前後曆時5年完成的“中國超大城市大氣污染和人類健康中英聯合研究計劃(APHH- Beijing)”近日出爐。研究人員利用新型觀測技術和模型對北京空氣污染的成因和健康影響進行了深入研究，從而更準确估算排放變化對空氣質量的影響。

“我們發現北京在改善空氣質量方面取得了很大進展，尤其是在多種受監測的污染物減排方面。”項目協調人、伯明翰大學的時宗波教授說。

研究結果表明，由于采取了清潔空氣行動，北京的空氣質量在過去數年中得到顯著改善。

過程

最強組合采樣觀測污染最重三年

“中國超大城市大氣污染和人類健康中英聯合研究計劃(APHH- Beijing)”是中英雙方的合作項目，于2016年冬季和2017年夏季在北京開展了大規模的空氣污染現場采樣觀測活動，并利用新的觀測技術和模型對北京市空氣污染的成因和健康影響進行了深入的研究。結合跨學科、不同機構和多個國家的學術優勢，APHH-Beijing團隊綜合利用現場觀測、實驗室研究、機器學習和模型模拟等方法，取得了大量的科研成果，提高了對北京空氣污染關鍵成因的認識。

清華大學環境學院教授、中國工程院院士賀克斌表示，這次研究算是規模比較大的一個聯合研究，中英雙方有将近150位科技人員參加，前後曆時5年時間，分析的正是北京市大氣污染最嚴重、PM2.5濃度最高的那三年時間（2016年至2018年）。

記者了解到，中英這項研究主要是采用最新的科學方法，用科技的手段，分析北京污染的來源、成因、過程和影響，以及需要控制它的解決途徑這幾個方面。報告本身以實驗采樣分析為主，模型分析為輔。

解讀

賀克斌院士告訴記者，中英雙方的這個組合，可以說是研究大氣複合污染方面最有代表性和最強的單位的組合，參與的都是科學家或科學技術人員。英國方面有伯明翰大學、曼徹斯特大學等，中國方面有清華大學、北京大學、中國科學院大氣物理研究所等，整合的是一批高校和科學院的研究力量。

在觀測中，中英雙方用了大量第一手的觀測手段，不僅多次進行聯合觀測，所采用的觀測手段，也是在大氣、化學和大氣物理裡最新的一些觀測手段。賀克斌院士說，在觀測、研究中，中英雙方一起把這些儀器按照一定的設計路線和觀測思路進行設置，觀測到的數據經過梳理分析和雙方多次交流，形成最後的研究報告，是非常有意義的。

成果

本地減排快速降低PM2.5濃度

APHH- Beijing分别應用了機器學習方法(随機森林算法)和化學傳輸模型(WRF-CMAQ)來量化大氣污染防治行動計劃和氣象變化對北京空氣質量改善趨勢的影響。

研究人員認為，通過豐富的數據集，能更好地了解排放、化學和氣象如何相互作用，以确定不同季節北京出現霧霾的成因，從而能更準确地剝離氣象條件和源排放對空氣質量的影響。

研究結果表明，減排是北京2013年到2017年空氣質量改善的主要驅動力。賀克斌院士表示，從研究報告結果來看，北京PM2.5濃度在2013年至2017年間的快速降低主要歸功于本地減排，其中PM（顆粒物）和SO濃度的明顯下降主要是燃煤排放減少所緻。

可以看出，在清潔空氣行動計劃期間，北京改善最明顯的是燃煤污染，在這之後，機動車和揮發性有機物以及揚塵污染也顯得更加突出。

解讀

同時，APHH-Beijing研究中首次采用渦度相關技術對北京多種大氣污染物的排放通量進行了直接觀測，包括氮氧化物、臭氧、揮發性有機化合物(VOCs)、顆粒物(PM)等及其化學成分(黑碳等)。賀克斌院士指出，研究利用位于北京中心的大氣物理研究所(IAP)氣象塔來進行通量測量，其結果不但可以直接驗證排放清單，也有助于闡明大氣污染物的排放和轉化過程。

“研究中采用實測，也就是直接觀測各種污染物，也是最大的一個亮點。”賀克斌院士表示，研究人員抓取了大氣化學過程一些特定成分，能直觀地證實一些演變，形成污染過程中一些化學反應的過程信息，先進的科學儀器設備發揮了很重要的作用。

跨區域長距離輸送是北京污染主要源頭

研究報告中提出，觀測和模型結果均表明，跨區域傳輸是北京大氣PM2.5污染的主要來源，而北京市中心區的大氣污染物排放量要比預想的低很多。

因此，為進一步改善北京市的空氣質量，需要進一步加大控制周邊地區大氣污染排放的力度，也就是大氣治理中常說的區域聯防聯控。“北京如果想徹底改善空氣質量，必須要抓聯防聯控，在大氣治理上，北京不可能獨善其身。”

究竟北京本地污染源和區域傳輸影響分别有多大？賀克斌院士表示，從全年來看，本地和區域的影響基本上是“七三開”，也就是本地污染源占7成，區域污染傳輸占3成，“區域傳輸占比基本上在25%至35%這個區間波動。”

但如果單獨從某次重污染過程來看，情況就會完全不一樣。報告中表示，觀測和模拟分布均顯示，來自北京以外地區的長距離輸送是北京空氣污染的主要因素。但不同的方法得到的确切貢獻還不一緻，并且随季節變化。“在單次重污染過程中，本地污染來源和區域傳輸的影響占比相對于全年平均來說，幾乎是一個颠倒的比例，也就是變成‘三七開’了，區域甚至更高。”賀克斌院士解釋。

記者了解到，從北京曆年來發生的單次重污染過程來看，污染來源主要是受區域傳輸影響，這個比例有時候甚至可以達到80%，是非常高的。賀克斌院士告訴記者，中英研究雙方在研究期間，抓取的都是重污染發生時的數據，針對的都是具體的特定的一次重污染過程。所以在這種情況下，區域傳輸影響得出來的占比是比較重的。

解讀

但平均下來放到每一天，要徹底改善北京的空氣質量，也是必須要抓區域聯防聯控。賀克斌院士說，尤其是從2013年以來，北京持續大力度地減排，可以有所作為的減排空間已經越來越少，如果在此基礎上還想實現突破，就要持續降低污染濃度，區域聯防聯控必須是一個核心意識。而報告中也表明，從當時甚至往後的時間，區域聯防聯控對北京大氣治理的貢獻，作用會變得越來越大，也将變成周邊省市的一個核心意識。

“當然，這并不是說北京什麼都不用做了”，賀克斌院士說，北京各屬地持續減排仍是北京大氣治理的主要發力點，畢竟從平均到全年的情況來看，本地污染來源仍是最主要的。

前景

氨治理是北京未來需要注意的方向

APHH- Beijing研究雖然集中在一個時間段内，但是也給北京未來的大氣治理提供了很實用的建議。

賀克斌院士提出，報告中提出了氨的問題，“北京已經注意到了這個問題，但是目前來說還沒有大規模地開展治理”，但氨的治理确實是北京未來需要注意到的一個方向，不過治理也有一個整體的順序，從一次顆粒物、硫、氮氧化物、揮發性有機物，再到氨，未來對它的重視程度會越來越高。目前來看，氨主要來自農業，集中在養殖業和種植業。

據了解，氨是PM2.5形成的關鍵前體物之一。報告顯示，北京需要确定和減少城市氨排放源，控制氨排放也是進一步改善北京空氣質量的有效手段。氨主要來自養殖業和種植業，一般來說是來自溫度驅動的來源，如廢水蒸發、城市化肥使用或沉降到地表的铵鹽等。

還有報告中提出的氮氧化物和揮發性有機物的協同減排，北京從今年開始已經将此作為治理的重點之一，這也證明了北京治理方向的正确性。“實際上，從未來的五到十年，甚至2035年美麗中國的第一階段，這種協同減排都對北京的PM2.5治理起到關鍵的作用。”

賀克斌院士也表示，研究團隊搜集的大量數據，對北京下一步的大氣治理工作來說無疑是一筆寶貴的财富，也值得國内的團隊好好去學習新的科學技術和方法，更詳細地分析研究數據，為今後的治理提供科學依據。

2018年北京源解析結果

PM2.5主要來源

全年：本地排放占2/3、區域傳輸占1/3。

重污染日：區域傳輸占55%至75%。

本地污染源排放：移動源占比45%，揚塵源占比16%，工業源12%，生活面源12%，燃煤源3% 農業及自然源等其他約占12%。

移動源：在京行駛的柴油車貢獻最大，揚塵源中建築施工和道路揚塵并重，工業源中石油化工、汽車工業和印刷等排放揮發性有機物工業行業的貢獻較為突出，生活面源中生活溶劑使用等約占4成。

（原标題：北京PM2.5主要源頭到底是哪兒？中英頂尖科學家3年溯源出結果）

來源：北京日報客戶端|記者 駱倩雯

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