PM2.5来源解析缘何大不同
最近，一则“交通排放对北京PM2.5的贡献不足4%”的消息，引发公众不小争议;事实上，即使国内相关机构都在作着相似的研究，得出的结论也是差异很大。
这几天，中科院大气物理所研究员张仁健发表的一篇研究论文莫名其妙地“火”了。文章作者依据2009～2010年的采样数据，对北京地区PM2.5的来源进行了解析，认为交通排放对PM2.5的贡献不足4%。
这一数字被媒体报道后，引发了公众不小的争议。有人觉得该数据低得超乎想象，还有人称科学家在这件事上“自摆乌龙”。
对于该问题，科学界业内人士是如何看待的?近日，记者就此采访了同样在作PM2.5研究的中科院战略性先导科技专项——“大气灰霾追因与控制”项目组的专家。
研究相似但结果迥异
事实上，关于北京市PM2.5的来源解析结果，国内相关研究单位都发表过各自的研究结论。有的研究认为机动车的贡献在10%～50%，也有的认为在20%～30%。
为何研究相似结果却差异很大?在“大气灰霾追因与控制”专项首席科学家、中科院生态环境研究中心研究员贺泓看来，差异的产生“首先来自采用的源解析方法本身”。
目前，对PM2.5成分的主流分析方法叫作正交矩阵因子分解法(PMF)。“这个方法常会产生多个解，需要科学家从中去挑选。因此，研究结论受科学家主观因素的影响比较大。”中科院大气物理所研究员王跃思说。
此外，PMF方法对样品的数据量有要求。如果分析的样品量太少，得出的结论也会有较大偏差。“因此，基于外场观测的源解析存在数据不一致问题是完全可以理解的。”贺泓介绍说，“大气灰霾追因与控制”项目专门设计了实验室模拟实验，和外场监测相互校验，就是为了尽量降低这种不确定性。
二次源来源分析成“硬骨头”
贺泓还表示，这篇论文并未包含PM2.5的二次组分来源分析。PM2.5可分为一次源和二次源。一次来源是指污染源直接向大气中排放颗粒物;二次来源是指气态污染物在大气中经复杂的物理化学反应后变为颗粒物，如硝酸盐、硫酸盐、二次有机气溶胶等。
研究表明，与一次来源相比，二次生成的组分在PM2.5中常占有更大比重，甚至超过了一半，并且在灰霾发生时比例更高。
根据北京市环科院公布的该市大气污染源排放数据清单，氮氧化物和挥发性有机物与机动车排放所占的比重分别高达42%和32%。“我们认为，这一数字可能是比较保守的。”贺泓说，这两种物质在大气中还能继续产生多种二次污染物，应当是PM2.5的重要来源。
他还承认，二次源的来源分析一直是该领域的“硬骨头”。目前学界还无法对其来源进行直接解析，这也导致在解析机动车对灰霾形成的贡献率时存在较大的低估现象。
“专项初步研究结果显示，即使一般认为的机动车对PM2.5贡献在20%～30%，也可能存在低估现象，进一步的定量研究还在进行中。”贺泓表示。
鼓励科学家自由探索
“大气灰霾追因与控制”先导专项王跃思课题组对2009～2011年京津冀区域PM2.5化学成分分析进行了两年平均状况的研究，认为汽车及相关产业来源约占30%，浮动范围大致在10%～50%。
“PM2.5的变化幅度相当大。比如，今天北京的平均值是90，北部地区可能只有60，但大兴没准就有120。又比如，在大的沙尘暴来袭时，汽车的贡献可能就非常小。”王跃思告诉《中国科学报》记者，解析结果浮动很大，也表明清洁空气—轻度污染—重度污染条件下PM2.5的组成和来源差别很大。
因此，王跃思等一再强调，他们与张仁健在数据方面的差异仅是学术观点上的不同。
据中科院大气物理所所长助理浦一芬介绍，张仁健的研究成果发表在《大气化学与物理学》杂志上，而这本期刊在业界具有相当大的权威。“它在圈内科学家心中的地位仅次于《自然》和《科学》。”
“我们认为，科学家有探索科学的自由，当然也有发表自己研究成果的自由。”浦一芬对《中国科学报》记者说，“只是PM2.5这件事非常复杂，也非常敏感，所以引起了一些争论。但正因为这样，我们更应当鼓励越来越多的科学家加入进来，自由争鸣。”
当事人回应
“希望大家多关注科研本身”
在“交通排放对北京PM2.5的贡献不足4%”的消息引发广泛关注后，《中国科学报》记者在第一时间电话联系了张仁健。虽然他拒绝了记者的当面采访请求，但同意以邮件形式回复。
张仁健在邮件中表示，自己的研究是基于观测实验和数据分析得到的结果，并且研究成果已发表于国际期刊《大气化学与物理学》。
“因为这项研究成果还需要时间及同行的工作来验证比较，而现在同行的新成果很多，所以不宜过度宣传。”张仁健道出了不接受采访的原因。
面对媒体和大众的质疑，张仁健在邮件中说，尽管在汽车尾气方面亟待研究的问题很多，但自己工作的初衷并不是专门针对或指导汽车尾气研究，希望外界不要误解。
张仁健在论文中提到，在北京PM2.5的源解析研究中，存在很多复杂的问题，二次污染源的计算和分析就是其中之一。
为此，张仁健的研究参考了大量的国内外同行工作，包括北京大学、清华大学、中国环境科学研究院、华南环境科学研究院、复旦大学等多家单位、多位同行的多篇文献。
“我从事的仅仅是一项研究工作，希望大家多关注科研本身，给学术界一个和气、向上的氛围。”张仁健最后强调说。
