PM2.5夏季濃度六七月達高峯
6月16日，北京天氣和空氣質量極佳，網友紛紛在微博上“曬藍天”，然而當天，中科院大氣物理研究所研究員王躍思卻對本報記者預測稱：“你等着吧，再過兩天，北京就會出現霧霾天。”果然，18日開始，黃兮兮的霾天籠罩京城，能見度一降再降。根據市環保監測中心的數據，19日的PM2.5濃度在18時到達峯值，爲276微克/立方米。根據新的空氣質量標準，當天爲“重度污染”。
“這是北京典型的夏季污染天，都從6月份開始發生。它的條件是：高溫、高溼、靜風、偏南氣流。”王躍思說，此時的霾和冬天不一樣，“像19日這天的霾粒子對光線的散射能力很強，天空看起來比較明亮，這樣重的霾如果在冬天發生，天空看起來會更加灰暗。原因是北京夏季PM2.5的化學成分與冬季相比，含有相對少的吸光型黑炭粒子，相對多的散光性硫酸銨和硝酸銨。”
根據位處建德橋的中科院大氣物理研究所鐵塔的監測數據，北京市PM2.5濃度冬季從11月到2月的PM2.5濃度都偏高，11月達到高峯值，夏季濃度則在六七月份達到高峯值。
臭氧濃度越高PM2.5污染越重
王躍思表示，北京冬季霾的形成，主要來源是一次污染物，罪魁禍首是供暖燃煤產生的污染氣體，而在夏季，形成霾的關鍵詞，除了高溫、高溼、靜風、逆溫之外，還有一個關鍵詞“臭氧”。
他進一步解釋稱，在離地表20-30公里的高空，臭氧是“好東西”，是阻止太陽紫外線輻射危害地球生物的天然屏障;但在地面，臭氧是危害人體健康的“壞東西”。輻射增強、氣溫增高導致地表臭氧濃度升高，此時，大氣中的氣態污染物也能被氧化成細顆粒物，對PM2.5的形成有促進作用。夏季，往往PM2.5濃度高的時候，臭氧濃度也很高。“北京市大氣臭氧可能超標的時段是每年的5-9月，最嚴重的是6月。”
揭祕
在北三環健德橋西南角，有一座高聳入雲的鐵塔，挺立於普通的建築物之中，從遠處即可看到。
作爲當地的地標建築，它很顯眼，但知道它用於科研的人並不多。鐵塔建於1979年，高325米，是全國最高的氣象污染觀測點。中科院大氣物理研究所的研究人員正是通過它上面安裝的各種監測儀器，對北京的空氣污染成分、形成原因等進行科學研究。
空氣污染和遍地高樓有關
鐵塔共15層，每層都有監測設備，其中，PM2.5監測設備分別安置在80米和240米高空。工程師們每週要上去兩三回，對設備進行維護。
“登高習慣了，但上去一趟不容易。”在研究所工作的高級工程師吉東生說，“PM2.5監測站點的設備常常需要維修和校正，低空站點的設備，可以當場進行校正，但在高空，鐵塔空間狹小，無法自如活動，我們一般都帶着備換設備，坐着電梯上到高層，直接更換設備。”
80米的高度正好是目前的北京市城市冠層的平均高度，也就是北京市建築天際線的平均高度。王躍思解釋說，在北京的建築主要以四合院爲主的時候，城市冠層也就在20-30米，隨着高樓大廈不斷增多，城市冠層也隨之升高到了80米左右。
“空氣污染越來越嚴重和城市冠層的增加有關係。”王躍思說，以前，西北吹來一陣哪怕風力很小的山谷風，就足以把空氣中的污染物吹走，但現在，除非是從西北方向吹來的較強系統風，才能對空氣中污染物擴散起到一定作用。“今天西邊來的山谷風，一到城市西部，就被高樓大廈擡升起來了，對城市污染的清除作用大大降低。”
大氣混合層越低污染越重
從80米城市冠層再往上，到了200多米的高度，就達到了嚴重灰霾天中的“大氣混合層”的高度。在“大氣混合層”裏，各種人爲排放的污染氣體在太陽光的照射、加熱以及臭氧的作用下，不斷髮生化學反應，部分形成了PM2.5顆粒物。
“鐵塔240米高度的PM2.5監測，也是基於對大氣混合層高度的判斷而設置的，”王躍思說，混合層高度就像一座房子的房頂，越高，顆粒物越容易在垂直方向擴散，污染也越輕。
“比如15日、16日天氣好的那兩天，每立方米空氣中PM2.5的濃度只在20多微克(達標是75微克)，大氣混合層高至2000米甚至3000米的高度。”王躍思說，“但到了19日中午，大氣混合層高度只在500米左右，此時，每立方米的PM2.5顆粒物濃度增加到了100多微克，進入傍晚之後，地面停止被加熱，混合層更是減少到200米左右，所有北京市本地排放和外地來的顆粒物都聚集在這200米的高度之間，擴散起來很難，因此PM2.5的數值很高。”
不同監測方法數據相差較大
在鐵塔旁邊，一座兩層高的灰色小樓正是大氣物理研究所的大氣污染觀測實驗室。
和環保部門的監測大樓樓頂一樣，這幢不起眼的小樓樓頂也設置着很多不同的顆粒物採樣觀測站房，每個站房的頂上都伸出1-2個採樣頭，站房內裝有空調用來保證儀器正常運行。
記者看到，樓頂上安裝了七種PM2.5監測設備。研究所的高級工程師吉東生介紹說，這些設備對PM2.5的檢測分別採用了三類方法：基於石英杆產生的微量振盪來計算PM2.5質量濃度的“微振盪天平法”、基於顆粒物對β射線產生衰減原理的β射線法以及濾膜採樣人工稱重的經典稱重法。
吉東生表示，如果操作得當，稱重法測出的濃度最準確，所以美國環保署將其規定爲“聯邦登記方法”，但其無法監測顆粒物的實時濃度，只能每24小時一次人工對過濾下來的顆粒物重量進行稱重。另兩種PM2.5自動監測方式，都有自身的缺點，但環保部門也都在用。“這兩種方法測PM2.5時，如果濃度不高，兩者數值相差很小，但當PM2.5濃度超過100微克時，兩者可能就會出現較大的差別。因此，無論採用哪種方法，都必須和經典稱重法比對。”王躍思說。
19日下午，記者發現，中科院大氣物理研究所的微振盪天平法設備測出來PM2.5實時濃度爲160微克/立方米，而β射線法測出來的濃度值爲186微克/立方米，此時，位處車公莊的市環保監測中心公佈的PM2.5實時濃度爲140微克。
據瞭解，北京市環保監測中心採用的PM2.5監測方式，均爲微振盪天平法。“我們測出的PM2.5濃度值與北京市環保局的數據有一致性。”王躍思說。
