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亦山亦水亦云

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雾里看花源解析——歪批北京雾霾(6)  

2014-04-29 15:02:35|  分类: 科学论坛 |  标签: |举报 |字号 订阅

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你如果关注雾霾,一定知道“源解析”这个词,不知它出自哪位能点石成金的国学大师之手,听起来即深奥又雅致。该词译自英文“Source Apportionment”,直译应该是源分摊,指的是通过各种技术方法定性识别特别是定量分摊环境受体(大气)中污染物的来源,主要目的是为制定详细的污染控制措施提供技术依据。自打雾霾一露头,各路豪杰就盯上了这个抗霾神器,针对它的科研立项可谓不计其数,更不知有多少志士为了它呕心沥血,多少窃贼利用它发了大财。

在众多源解析技术途径中,中国人十分偏爱一种由美国人推荐的叫做“化学质量平衡(CMB)”的数学模型。其技术路线为:(1)分析(大气)受体化学组成:在大气中采集雾霾样品,分析样品所含物质种类、各自比例如何;(2)获取污染源成分谱:找出相对应的主要污染源,分析有关污染物的排放量及其比例;(3)模型计算:将上述数据代入一个核心为多元一次线形方程组的数学模型,计算出各类污染源的雾霾分摊率。中国人之所以喜欢这个玩艺,至少有三个原因:其一是该模型在发达国家也很流行,能够表现研究者高瞻远瞩的胸怀;其次是该模型适合较为复杂的体系,能够体现研究者勇攀高峰的精神;第三是测试仪器及计算过程的技术含量要求较高,能够展现研究者学识渊博的素质。我们应该感谢源解析,环境科学工作者们借助它用实际行动响应了毛主席“百花齐放、百鸟争鸣”的伟大号召,各种源解析结果让我们目不暇接眼花缭乱。我们应该谴责源解析,多少时间过去了,江湖依然一片混沌,公众依然一头雾水。

我们现在需要开展大范围的源解析工作吗。直到上世纪七十年代,发达国家才把大气污染控制的着眼点由排放源转移到了受体(大气),建立起各类包括CMB在内的源解析数学模型。当时他们的空气质量已经不错,污染源情况也基本了解,但是要想持续改善大气环境,就必须做更精细深入的工作,通过摸清大气环境与污染源之间的量化关系来细化控制措施,数学模型因此应运而生。而我们今天的情况是什么呢,骑着毛驴就能找到大把该做而没做到的工作:进京公路上尚有喷着黑龙的运输车、郊外尚有冒着灰烟的锅炉、马路旁尚有吐着蓝气的饭店、闹市区尚有卷着黄风的运土车,城乡结合部常见破损路面、社区旁常见路边烧烤、农田里常见秸秆燃烧、村子内常见的化工小作坊。还用做源解析吗,做好眼前的工作更重要,等到我们的天空和发达国家上世纪七十年代一个水平时,再CMB也不迟。

我们现在能够做好CMB吗。在上述CMB源解析三部曲中,受体组成分析基本没有问题,我们有大批洋人生产的先进装备以及大把国家给的科研经费,采样及分析难度都不大。模型计算也没问题,可以从美国人的网站免费下载不断更新的CMB模型,找个认真学习过线形代数的本科生就能解决问题。问题主要就出在污染源成分谱的获取,以燃煤锅炉烟尘为例说明这个问题。燃煤烟尘中含有雾霾中几乎所有的一次化学组成,因其排放浓度太高必须进行净化处理,烟尘中的化学组成比例也会随净化效率的变化而变化。如果我们能够对不同燃煤方式、净化工艺、处理效率的锅炉进行典型采样分析并按排放量加权平均,就会获得较为准确的源成分谱。在我国,一个区域锅炉的燃煤方式、净化工艺的数据不难获得,而处理效率则是极难确定的。大家知道,企业违法排污是当前我国环境污染的重要因素,任何人都难以断定哪个企业、什么时候他们的处理设施的净化效率是多少,不知道每个企业的净化效率就无法进行加权平均,代入CMB模型的源成分谱数据就会有偏差,天晓得计算结果会是个什么东西。

什么山上唱什么歌,什么发展阶段采用什么技术。CMB的产生和发展自有它独特的时代背景和社会基础,在我们这里还真有点水土不服。科学家们依靠洋人开发的先进设备和新版模型,用了大量的科研经费和漫长的时间,那个让我们翘首以盼的源解析至今却依然如雾里看花。控制雾霾最需要的不是洋人的炮和西天的经,而是抓铁有痕的作风和对症下药的措施。拜托环境科技工作者们,别再让纳税人提供的科研经费流水般地往这个黑洞里投了,想点接地气的办法吧。

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