尋找PM2.5的“核指紋”
眼下雖已四月，采暖季早已結束，但京津冀及周邊的霧霾問題仍是公眾關注的焦點。而且，諸如PM2.5來源等一些相關基礎性問題仍未有定論，使得霧霾治理缺乏科學依據。環保部副部長吳曉青曾表示，“底數不清、機理不明、技術不足”是制約我國大氣污染防治工作的瓶頸之一。
近日，《中國科學報》記者在采訪一些核技術專家時了解到，使用核分析技術，有望為突破十面“霾伏”提供更精準的“武器”。
PM2.5來源仍然說不清
在PM2.5來源中，幾大“禍首”分別是揚塵、燃煤、尾氣排放和工業排放。然而，究竟誰是“老大”、各占比例多少一直沒有確切數據。
“只有摸清產生霧霾的主要因素，治理才能有的放矢。”環保部有關負責人透露說，為防范由于污染源頭不清造成的認識混亂及治理資源浪費，環保部已開始部署污染源解析工作，并且有步驟推進。
所謂源解析，就是分析PM2.5組分，弄清產生這些組分的排放源，進而有的放矢地指導污染治理工作。
中國環境科學研究院副院長柴發合表示，我國目前在大氣污染治理方面存在的問題是監測較多，源解析的研究工作較少，污染源解析涉及的輸入數據（元素、同位素、種態、有機物、次級污染離子）不多，取樣周期較短，導致源解析結果粗糙，不能完全回答到底有多少種主要污染源、這些污染源是本地來的還是外地來的、各占多少份額等問題。
“由于源解析輸入數據的種類缺少，得到的源解析結果代表性較差，不同分析結果之間爭議較大，主要污染源種類不全，污染源溯源和追蹤難以深入進行。”中國原子能科學研究院“千人計劃”特聘研究員崔大慶表示，源解析存在的瓶頸問題需要更好的解決方法，而利用先進的核分析技術結合精細化的源解析，將是求解治霾之困的良方。
具有兩大優勢的“標準方法”
“核分析技術有兩大優勢。”中科院院士柴之芳在接受記者采訪時說，一是不破壞樣品，二是準確度高，“這兩條也是最重要的”。
與化學分析方法相比，核分析技術無須溶液，不容易沾污樣品，也不容易造成樣品組分損失，因此分析數據的質量高很多。柴之芳表示，核分析技術在國際上是一個“標準方法”。
1994年，國際原子能機構組織了由30個國家參加的“大氣污染監測和評價中的核分析技術”研究項目，首次肯定了核分析技術在PM10和PM2.5顆粒物源解析中的作用。
其實，中國在這方面并不落后。中國原子能科學研究院、中科院高能所、中科院上海應物所等機構都曾做過相關工作。
柴之芳告訴記者，中科院高能所早在上世紀80年代就專門成立了一個“氣”組，利用核分析技術研究京津冀大氣污染溯源，還包括沙塵暴的源解析等。“現在的污染情況有所變化，但方法很多是一樣的。”
例如，中子活化分析和全反射X熒光分析具有非破壞、高準度、高靈敏和無污染以及多元素同時分析等特點，可測定PM2.5中四五十種元素；二次離子質譜和加速器質譜可進行PM2.5樣品同位素豐度分析等。
“中國原子能科學研究院、中科院高能所、中科院上海應物所等科研單位具有上述工作所需的反應堆、加速器等大科學平臺，與中國環境科學研究院的系統工作結合，可在現有基礎上迅速行動起來。”中國原子能科學研究院副院長柳衛平說。
組建“聯合部隊”應對挑戰
PM2.5問題已迫在眉睫，核科學家們也都摩拳擦掌，隨時準備投入這場治霾的戰斗中。
崔大慶認為，這需要建立一支“聯合作戰部隊”，發揮核分析技術在高靈敏度、高準確度、超痕量多元素、多種同位素分析方面的優勢，聯合常規分析手段，針對PM2.5污染源解析面臨的指紋成分輸入不足、源解析結果代表性不強、污染源溯源困難等問題展開研究，提高灰霾形成機制的研究水平。“簡而言之，就是找到求解灰霾精確來源之謎的‘核指紋’。”
除技術門檻和設備要求較高外，柴之芳坦言，核分析技術也不是萬能的，所以必須強強聯合、優勢互補，將核方法和比較成熟的常規方法結合起來。
目前，很多核分析手段已十分成熟，只要通過一些大氣監測的適應性改造，便可發揮作用。柳衛平表示，希望用一兩年時間形成一幅完整的技術使用場景“拼圖”，有多種技術手段供環保部門選擇，滿足突發性的來源判定和日常性的監測技術兩方面需求。
“到那時，我們核科學家可以自豪地說：核電為降低PM2.5出了力，核分析技術為判斷PM2.5來源作出了貢獻。”柳衛平說。
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