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中国土木工程学会燃气分会会刊

“大气十条”实施有哪些经验教训?权威研究揭晓

发布时间:2019-11-27 查看次数:1100

《大气污染防治行动计划》(以下简称“大气十条”)实施以来,重点地区污染状况明显改善,空气质量显著提升。在这一过程中,各项政策对空气质量改善起到了多大作用,一直是政府和公众关心的问题。


近日,清华大学环境学院郝吉明院士课题组、贺克斌院士课题组、地球系统科学系张强教授课题组联手,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表题为《2013—2017年间中国PM2.5空气质量改善的驱动力》的论文,评估了2013—2017年间我国大气细颗粒物(PM2.5)污染的改善情况和健康效益,定量分析了“大气十条”各项政策对空气质量改善的贡献。

国际科学界认为,这项研究的逐项措施成效评估结果,将有助于中国和其他重污染发展中国家制定未来大气污染控制政策。

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北京郊区的蓝天。

空气质量改善,工业行业提标改造、燃煤锅炉整治等四项政策作用最大


2013—2017年间,我国实施了史上最为严格的清洁空气政策“大气十条”,全国PM2.5浓度显著降低。科学家们结合排放清单模型、大气化学传输模型和大气污染暴露—响应模型,评估了2013—2017年间中国PM2.5污染改善及其健康效益的主要驱动因素。

研究发现,2013—2017年间,全国人口加权平均PM2.5暴露水平,从61.8微克/立方米下降到42.0微克/立方米,污染物减排是空气质量改善的主导因素。尽管年际间气象条件变化能够大幅影响PM2.5浓度,但在2013—2017年5年间,其对PM2.5浓度整体变化趋势影响有限。

哪些政策措施在“大气十条”实施过程中对空气质量改善最有效?研究表明,在六项政策措施中,工业行业提标改造、燃煤锅炉整治、落后产能淘汰以及民用燃料清洁化,是对空气质量改善最为有效的四项减排措施。定量分析显示,上述四项政策措施分别使全国人群PM2.5暴露水平下降了6.6、4.4、2.8和2.2微克/立方米,合计避免了37万人的重大健康风险,占六项措施合计产生这一效益的92%。

值得注意的是,我国排放结构由工业部门主导,这些措施主要针对工业部门减排且卓有成效,说明减排抓住了“牛鼻子”。以工业行业提标改造为例,2013年到2017年,火力发电厂和重点工业行业(例如钢铁和水泥行业)的排放标准得到了有效提升。排放标准加严促使相关行业大规模应用先进的末端控制技术。到2017年底,71%的燃煤发电机组完成超低排放改造,主要大气污染物的排放水平达到燃气发电机组的排放水平。

据测算,工业行业提标改造措施使全国二氧化硫排放减少701万吨(占总减排量的43%),氮氧化物排放减少477万吨(占总减排量的60%),一次PM2.5排放减少142万吨(占总减排量的41%),使全国人口平均PM2.5暴露水平下降了6.6微克/立方米,仅2017年,就使15.72万人避免了由空气质量因素导致的重大健康风险。

64%的城市PM2.5年均浓度不达标,全国臭氧污染增速加快,有一些教训值得总结

专家团队认为,虽然我国空气质量大幅改善,但2017年全国338个城市中尚有64%的城市PM2.5年均浓度不达标。同时,PM2.5污染防控工作依然任重道远,全国大气臭氧污染增速加快。过去几年污染防控过程中也有一些教训值得总结。

首先,专家们分析发现,2013—2017年间的控制政策主要关注烟气末端减排,而能源结构调整的作用相对较小,以煤为主的能源结构未得到根本改变。

比如,京津冀及周边地区聚集了大量的高耗能产业,钢铁、水泥、玻璃、电解铝等主要重工业行业产能均占全国1/3以上,且很多都是不可中断工序,重污染天气应急时无法停产。与此对应,京津冀及周边地区单位面积煤耗量巨大,且散煤燃烧占比大,清洁能源占比低,排放远超环境容量。

其次,上一阶段政策对燃煤源采取了严格的措施,但对移动源(主要是柴油卡车和非道路机械)的控制相对薄弱,且缺乏对农业部门排放的有效控制。因而2013—2017年间二氧化硫的减排幅度巨大,而氮氧化物减排幅度有限,氨排放基本未得到控制。这一排放变化导致大气中硫酸盐浓度下降,硝酸盐下降不明显,重污染天气时硝酸盐比例上升。因此,未来应当下大力气解决柴油机排放问题。

第三,2013—2017年间,由于缺乏有效的挥发性有机物(VOCs)排放控制措施,导致挥发性有机物排放在高位震荡,臭氧生成潜势持续增长。由于我国大部分地区的臭氧生成对于挥发性有机物排放更为敏感,这可能是2013—2017年间臭氧浓度增加的重要原因。

持续有效地落实减排措施仍是当务之急,PM2.5和臭氧污染协同控制最迫切

“大气十条”实施完成后,2018年,我国发布实施了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,改善空气质量的步伐一直没有停歇。

专家们建议,为打赢蓝天保卫战,必须在巩固和深化“大气十条”行之有效的措施和政策基础上,加大力度释放能源、产业和交通结构调整的污染减排潜力;同时实施更加严格的非电工业行业控制政策,实施柴油机污染防治行动计划和挥发性有机物减排工程,推进农业和畜牧业氨排放治理,加大氮氧化物、挥发性有机物和氨减排力度,实现全国空气质量持续稳定改善,全面打赢蓝天保卫战。

工业和民用部门仍是污染物排放的主要来源,应继续巩固和深化“大气十条”中行之有效的措施和政策。另一方面,由于实施了燃煤电厂超低排放改造,电力行业已经不再是污染物排放的主要来源。后续政策应将燃煤电厂超低排放改造的成功经验推广到钢铁、水泥等其他工业部门,并在全国范围内推广上一阶段主要在京津冀地区落实的民用燃料清洁化政策

针对能源结构调整,专家们建议,未来应当加快能源转型步伐,大力推广清洁能源和可再生能源,同时下大力气推进产业转型,降低高耗能产业在经济中的比重,从而从源头上实现大气污染物减排,实现温室气体协同减排。

针对移动源污染,未来应当下大力气解决柴油机排放问题,具体措施包括大幅提升铁路运输比例,将“轨道上的京津冀”列入“十四五”规划;推进清洁柴油机计划,重点开展柴油机、非道路机械和船舶的大气污染控制等。

有研究表明,PM2.5浓度降低导致气溶胶对大气中自由基的吸收减少,进而导致臭氧生成增加,因此PM2.5和臭氧污染协同控制最迫切。专家们认为,未来我国PM2.5污染将持续改善,必须针对挥发性有机物制定有效减排措施,以实现PM2.5和臭氧污染的协同控制。

作者:孙秀艳
来源:人民日报中央厨房·蓝蓝天工作室


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