冯自松朱海燕

（1杭州联强环境工程技术有限公司 浙江杭州 311202 2杭州市农业教育培训中心 浙江杭州 310019）

杭州市霾成因和防治对策的验证性探讨

冯自松1朱海燕2

（1杭州联强环境工程技术有限公司 浙江杭州 311202 2杭州市农业教育培训中心 浙江杭州 310019）

《杭州市大气灰霾成因及关键污染因子预防控制研究》经研究认为机动车尾气是杭州PM2.5的主要来源。这个结论到底在多大程度上是正确的，尚有待实践证实。不过，学术界和社会舆情对此多有不同意见。为此，本文结合杭州市实施限牌政策这一契机对杭州市霾的成因和防治对策进行验证性研究，以期能获得更加客观、科学的结论，并为制定雾霾天气专项整治措施提供参考依据。

霾成因；防治对策；验证

根据《杭州市灰霾天气基本特征及成因分析》[1]，1960-2000年浙江省灰霾天数年均值为7天，2000-2008年，灰霾天气发生频率迅速增长，灰霾天数年均值增加到40天。据公开报道，近几年的灰霾天气都达到100天以上，甚至达到200天。霾的出现使能见度变差，影响交通运输，还导致空气质量下降，诱发呼吸道疾病[2]。

灰霾天气下空气主要污染物PM2.5的来源包括机动车尾气、燃煤、扬尘和其他，但是在诸多影响因素中孰轻孰重却一直颇有争议。杭州市环境监测站等在《杭州市大气灰霾成因及关键污染因子预防控制研究》中采用化学质量平衡（CMB）受体模型解析后认为机动车尾气对杭州PM2.5贡献最大。这个结论到底在多大程度上是正确的，尚有待实践证实。

2014年3月25日19：00杭州市宣布自3月26日开始限牌。按照3月25日发布的《杭州市人民政府关于实行小客车总量调控管理的通告》规定，自2014年3月26日零时起至2014年4月25日24时止，全市（杭州）暂停办理小客车的注册、转移及转入本市的变更登记。《杭州市小客车总量调控管理暂行规定》明确首次竞价日：5月26日首次摇号日：5月27日。那么，也就是说，3月26日至5月25日之间增加的车主要是3月25日晚新购买的7万辆车，相比于截止2014年2月底杭州市主城区的机动车保有量约120万辆来讲，新增量所占比例小于5.83%。为此，本文旨在结合杭州市限牌政策实施这一契机，对比限牌前后杭州市PM2.5浓度水平的年内和年际变化特征，对机动车尾气是否构成PM2.5的最大污染源进行验证性研究，以期能获得更加客观、科学的结论，并为限牌政策实效性分析提供参考依据。

1 研究地点与方案

1.1 选择对比地点

选取杭州市云栖 (风景名胜区，一类功能区，经度为120° 120′，纬度为30°312′)和朝晖(居民商业混合区，二类功能区，经度为120°89′，纬度30°232′)两个有代表性的点位。

朝晖五区临近居民区和商业中心，为居住、商业、交通混合区代表点；云栖为风景区代表点。这两个点都是杭州市的环境空气国控监测点。此采样点空气流通自然，且没有特殊污染物干扰，能很好代表杭州市空气质量水平。朝晖五区、云栖环境空气自动采样点分别高约20m、5m，进行24h连续自动分析。采样仪器均经过美国环境保护署认可。每2周作一次标准气体校准，所用标准气体由国家标准物质研究中心生产。

实际上，《杭州市大气颗粒物消光组分的粒径分布特征研究》[3]研究杭州市空气中颗粒物对空气质量的影响时也选择了朝晖五区和云栖作为研究点位。《杭州市大气PM2.5中碳分布特征及来源分析》[4]也选择了朝晖五区和云栖作为研究点位。

图1 采样点位置示意图

1.2 选择比较时段

限牌政策于2014年3月26日凌晨实施，因此限牌前后的年内比较时段选作2014年2月26日～5月25日，年际比较时段选作2013年2月26日～5月25日与2014年2月26日～5月25日。

《杭州主城区悬浮细颗粒PM2.5浓度变化及其组分分析》[5]经研究发现，杭州市PM2.5浓度存在双峰型日变化，以9：00和18：00为峰值，与城市机动车早晚高峰相吻合，为此，本课题对朝晖五区和云栖在比较时段内9：00和18：00的PM2.5也进行了比较。

1.3 评价标准

评价标准如表1所示。

表1 环境空气质量评价标准

1.4 评价方法

本次评价采用《环境空气质量评价技术规范 (试行)》(HJ663-2013)确定的方法对评价区域内的空气环境质量现状进行评价。依据HJ663-2013，达标率计算方法如下：

上式中：Di—评价项目i的达标率；Ai—评价时段内评价项目i的达标天(小时)数；Bi—评价时段内评价项目i的有效监测天(小时)数。

2 结果与分析

2013年和2014年2月26日～3月25日、3月26日～2013年4月25日、4月26日～2013年5月25日朝晖和云栖PM2.524小时平均值的达标率统计分别如表2、表3、表4所示。

表2 2月26日～3月25日云栖和朝晖五区PM2.524小时平均值监测值统计表

表3 3月26日～4月25日云栖和朝晖五区PM2.524小时平均值监测值统计表

表4 4月26日～5月25日云栖和朝晖五区PM2.524小时平均值监测值统计表

由表2得，从2013年和2014年2月26日～3月25日朝晖和云栖PM2.524小时平均值的达标率来看，杭州市朝晖五区和云栖的2014年环境空气质量有所好转；由表3 3得，从2013年和2014年3月26日～2013年4月25日朝晖和云栖PM2.524小时平均值的达标率来看，作为对照点的云栖2014年环境空气质量有所好转，作为实验点的朝晖五区环境空气质量有所恶化；由表4得，从2013年和2014年4月26日～2013年5月25日朝晖和云栖PM2.524小时平均值的达标率来看，作为对照点的云栖2014年环境空气质量有所好转，作为实验点的朝晖五区环境空气质量有所恶化。

2013年和2014年2月26日～3月25日、3月26日～2013年4月25日、4月26日～2013年5月25日朝晖和云栖PM2.524小时平均值的月平均值变化如图5所示。

图2 2013.2.26～5.25与2014.2.26～5.25日云栖和朝晖24小时平均值的平均值变化图

由图2可知，经纵向比较，云栖和朝晖监测值2013年的平均值变化趋势较相似，一致降低；2014年的也较为相似，但先增后减。同时，云栖2013年各时段平均值均高于2014年相应时段平均值。朝晖表现出的特征为2月26日～3月25日期间也就是限牌前，2013年该阶段平均值均高于2014年平均值；但限牌后，3月26日～4月25日和4月26日～5月25日期间，2013年相应阶段平均值均低于2014年同阶段平均值。

总之，无论是2013年还是2014年，各年内实验点和对照点的变化规律一致，这说明各年内同一季节中形成PM2.5的污染源、风速、风向、温度、雨水和光照等局地气象因素变化是基本一致的，这与已有报道一致[5]。但与2013年相比，2014年限牌政策出台后实验点和对照点的变化规律都不同。这与诸多文献报道的，在没有特别条件下，PM2.5浓度年际变化趋势应基本一致[6,9]不符，由此说明2014年的限牌政策抑或是工业污染源因素还是影响了PM2.5的变化规律。

事实上，2014年2月26日～5月25日9：00和18:00两个时间段的PM2.5浓度变化如图3和图4所示。

图3 2014年2月26日～5月25日朝晖和云栖PM2.59：00浓度变化图

图4 2014年2月26日～5月25日朝晖和云栖PM2.518：00浓度变化图

由图2-4可得如下结论。

（1）限牌后一个月（2014年3月26日-4月25日），云栖和朝晖两个监测点位各评价阶段（9时、18时、全天），PM2.5呈上升趋势，且同时段朝晖的增加量均高于云栖的增加量，其中朝晖9:00时的PM2.5增量最大，为15μg/m3，云栖18:00时和24小时平均值增量最小，为7μg/m3，这应该主要是因为3月25日晚新购买的7万辆新车突增排放污染物导致的影响。

这与《杭州市大气灰霾成因及关键污染因子预防控制研究》的结论基本一致，特别是3月26日-4月25日，机动车辆突然暴增的情况下，PM2.5浓度趋势与往年相反，刚好上升。这与诸多文献报道的，在没有特别条件下，PM2.5浓度年际变化趋势应基本一致[6,9]不符。考虑比较时段内杭州市PM2.5浓度影响因素的最大区别就体现在限牌政策实施上，尤其是限牌政策实施前夜杭州车市大卖。机动车辆暴增体现在2014年PM2.5浓度在比较时段内的变化趋势与2013年不一致，2013年降低，而2014年增加。由此不难推断，相对于工业污染源而言，机动车尾气很可能对杭州市PM2.5浓度水平影响更大。

根据浙江省环保厅官网公布的主要工业污染源污染物排放情况可知，与2月26日-3月25日相比，3月26日-4月25日工业污染源降低幅度约5.61%，机动车辆增加幅度最多为5.19%。那么，即使机动车尾气贡献率与工业污染源一样，根据2013年PM2.5浓度水平变化规律，2014年3月26日-4月25日的浓度水平也应该比2月26日-3月25日低。然而事实并非如此。因此可以推断，机动车尾气对PM2.5浓度水平的贡献要大于工业污染源。

（2）限行后第二个月（4月26日-5月25日），云栖和朝晖两个监测点位各评价阶段（9时、18时、全天），除朝晖点位18时外，PM2.5整体呈下降趋势且同时段云栖的减少量均高于朝晖的减少量，其中云栖9:00时减少量最大，为4μg/m3，朝晖18:00时与限牌前保持一致，这说明新购买的7万辆新车突增排放污染物已不会明显体现在污染物增加量上。

4月26日-5月25日，经过3月26日-4月25日消化暴增新车上路的影响后，PM2.5浓度趋势受暴增新车影响逐渐减少，变化趋势与2013年相近。尤其是交通高峰时9：00、18：00的趋势与24小时平均值的变化趋势一致，这更是说明机动车尾气对24小时平均PM2.5浓度趋势贡献较大。

经计算，2014年2月26日-5月25日24小时平均PM2.5浓度变化趋势与能体现机动车尾气贡献水平的9：00 PM2.5浓度变化趋势相关系数高达0.998，与能体现机动车尾气贡献水平的18：00的PM2.5浓度变化趋势相关系数高达0.995，与机动车辆增加量变化趋势相关系数高达0.995。

与2014年2月26日-3月25日的工业污染源烟尘排放强度相比，2014年3月26日-4月25日、4月26日-5月25日的工业污染源烟尘排放强度有所下降，这与PM2.5浓度在2014年3月26日-4月25日有所增加的趋势不符。实际上，经计算，2014年2月26日-5月25日24小时平均PM2.5浓度变化趋势与烟尘浓度变化趋势相关系数为0.555。总之，这表明工业污染源不对PM2.5浓度贡献起第一位的主要作用。

综合前文对比较时段内杭州市PM2.5浓度变化趋势年内变化和年际变化比较分析的结果可知，机动车尾气对杭州市PM2.5浓度水平的贡献大于工业污染源。

这与文献报道也是一致的。《杭州无车日大气细颗粒物化学组成形成机制及光学特性》[8]在世界无车日期间选择朝晖五区对PM2.5化学组分、光学参数及气态污染物进行同步监测研究，结果表明：杭州市PM2.5主要来自机动车排放的碳质组分的贡献。

3 总结与展望

3.1 杭州市机动车尾气对24小时平均PM2.5浓度趋势贡献较大，《杭州市大气灰霾成因及关键污染因子预防控制研究》的研究结果进一步得到了实证性证实。

3.2 既然机动车尾气是霾污染物贡献的主要来源，那么，杭州加强汽车尾气达标管理、加快淘汰“黄标车”、限牌限行的政策也将是很有实效的政策。

实际上，经LEAP2011模型预测[9]，若不采取限牌政策，杭州市机动车辆的增速仍将维持在13.02%的高位。由2014年2月26日至3月25日PM2.5浓度水平比较结果可知，经采取综合措施，机动车尾气的影响可以得到抵消。但从2014年3月26日至4月25日PM2.5浓度水平比较结果可知，其它措施抵扣机动车尾气贡献的难度将越来越大。为此，杭州市及时实施限牌现行政策是很有远见的。

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冯自松（1984—）男,安徽宿松人，硕士,工程师，主要从事环境工程方面研究。