来源:Frontiers of Environmental Science & Engineering 发布时间:2024/5/21 17:06:26
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FESE 郝吉明院士、王书肖教授:中国空气污染控制的挑战和展望

论文标题:Challenges and perspectives of air pollution control in China

期刊:Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者:Bin Zhao, Shuxiao Wang , Jiming Hao

发表时间:25 Mar 2024

DOI: 10.1007/s11783-024-1828-z

Special issue:Towards a pollution-free planet 

在过去10年间,中国空气质量已取得显著改善,但当前 PM2.5年均浓度仍相当于世界卫生组织指导值的6倍,空气质量改善仍任重道远。清华大学郝吉明院士和王书肖教授团队总结了我国空气污染控制面临的主要挑战,提出中国未来应实施“健康导向”的污染防治策略,修订空气质量标准,基于“一个大气”的理念协同应对大气复合污染、温室气体排放和新污染物排放问题。

摘要图

PART/中国大气污染防治的挑战

中国的空气污染严重影响公众健康

中国环境空气污染每年仍导致百余万人过早死亡,未来人口老龄化将进一步增加人群脆弱性,且较低浓度下单位 PM2.5浓度的健康风险更高,这些都推高了保护公众健康的减排需求。除环境空气污染外,居民固体燃料燃烧、餐饮油烟、二手烟、室内化学品等室内空气污染,因人体暴露效率高,可导致严重的健康风险,需予以特别关注。

现行空气质量标准不足以推动空气质量持续改善

我国75%的城市 PM2.5浓度已达到环境空气质量标准,因此现行标准对空气质量改善的推动作用正逐渐减弱。然而,如果进行全球横向对比,我国现行标准无论是浓度限值还是达标评价方法,均比WHO指导值以及主要发达国家标准宽松得多,难以实现有效保护人群健康的目标,标准的修订势在必行。

中国需在 “一个大气” 中应对多类污染问题

随着大气污染控制措施的实施,末端控制的减排潜力越来越小,要进一步减排面临着越来越大的挑战。同时,我国面临着碳达峰碳中和的艰巨任务,探索大气污染物与温室气体协同减排效益最大化的技术路径是亟待解决的科学和政策问题。此外,溶剂使用、农业等非能源相关排放控制难度大,目前其排放尚未明显下降,需研究和实施有效的控制措施。新污染物导致的健康风险也日益引发人们的关注,需要在未来控制对策中予以协同考虑。

PART/2 中国大气污染防治未来展望

 

中国未来大气污染控制策略展望

 

实施“健康导向”的污染防治策略

保护公众健康是大气污染防治的根本目标,考虑到不同污染源人体暴露效率的巨大差异,未来应开展系统的污染物人群暴露评估,据此量化各污染控制措施对人体暴露和健康终点的影响并作为优选控制措施的重要依据。对于人体暴露效率极高的室内污染源,应强化控制措施,如进一步扩大清洁采暖实施范围并同步实施炊事燃料清洁化、加强商业和家庭餐饮油烟控制等。此外,今后应加强不同来源、组分和粒径颗粒物毒性和健康影响的研究,减少其不确定性,随着认识的深入逐步将其纳入决策考量中,从而精准制定对减少健康影响最有效的控制措施。

修订环境空气质量标准

应适时、适度修订环境空气质量标准,建议以颗粒物标准限值加严作为重点,增设O3季峰值指标以体现O3长期暴露的健康影响,合理设计达标评价方法。在空气质量已达标的区域探索制定地方空气质量标准,以推动这些区域空气质量持续改善。

探索大气污染物与温室气体协同的优化控制策略

考虑到不同减污降碳措施的成本、效益、协同度、减排潜力、技术成熟度等指标的巨大差异,需综合考虑上述因素,探索效益费用比高、减污降碳协同度好、技术可靠的大气污染物与温室气体控制最优技术路径。特别是面向碳中和与美丽中国目标,需综合考虑不同能源/交通/工业/用地结构以及不同技术选择进行减排路径的全局优化。针对区域、城市尺度可落地的减污降碳路径研究不足的问题,需建立多尺度联动的大气污染物与温室气体控制决策支持系统,探索全国-区域-城市多尺度协调一致的大气污染物与温室气体控制技术路径。

强化非能源相关污染源和新兴污染物控制

非能源相关的污染源在未来双碳背景下的重要性将格外凸显,需从源头入手,控制工业过程和溶剂使用部门全挥发性范围有机物排放,实现农业氨与甲烷、氧化亚氮等温室气体协同减排。此外,电动车、光伏、碳捕集利用与封存等减污降碳措施可增加新兴污染物排放,带来新的环境风险。应从源头上进行减量化处理,建立健全回收和处置体系,建立生产者责任延伸制度,将次生风险控制到最低水平。应基于“一个大气”的理念寻求“全局最优解”,探索协同应对大气复合污染、温室气体排放和新污染物排放的最佳策略组合。

文稿 | 赵斌,清华大学

编校 | 高岳

作者简介

郝吉明,中国工程院院士,美国国家工程院外籍院士,教育部长江学者奖励计划首批特聘教授(1999-2004),清华大学环境学院教授、博士生导师。郝吉明院士的主要研究领域为能源与环境、大气污染控制、温室气体减排、循环经济,研究成果创新了酸沉降临界负荷理论,提出的“两控区划分方案”与配套技术政策被国家采纳与实施,推动了我国酸雨和二氧化硫污染问题基本解决;构建“车-油-路”一体化的机动车排放污染综合管理控制体系,持续推动中国机动车排放控制水平与先进国家接轨;发展了特大城市空气质量改善的理论与技术方法,推动我国区域性大气复合污染的联防联控,为大气重污染成因与治理研究作出贡献。获国家科技进步一等奖2项、二等奖2项,国家自然科学二等奖和国家技术发明二等奖各1项。荣获Haagen-Smit清洁空气奖和光华工程科技奖,获2020年全国“最美科技工作者”称号,2022年荣获第十一届中华环境奖。所在团队2023年获黄大年式教师团队、2024年获国家卓越工程师团队。先后讲授六门课程,包括“国家级精品课程”一门,培养博士和硕士120余名,获国家级教学成果一等奖2项,荣获“国家级教学名师”荣誉称号,获清华大学新百年教学成就奖。主编《大气污染控制工程》,获全国优秀教材一等奖。代表性箸作有《燃烧源可吸入颗粒物的物理化学特征》《大气二次有机气溶胶污染特征与模拟研究》《中国大气PM2.5污染防治策略与技术途径》《京津冀大气复合污染防治-联发联控战略及路线图》等。现任清华大学环境科学与工程研究院院长、环境前沿技术北京实验室主任,兼任联合国UNEP亚太区域大气污染防治科学理事会主席、国际清洁交通理事会理事、国家生态环境保护专家委员委员

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本文内容来自FESE期刊2024年第18卷第6期发表的Perspectives文章“Challenges and perspectives of air pollution control in China”。第一作者为清华大学环境学院赵斌助理教授,通讯作者为郝吉明院士和王书肖教授。论文受到自然科学基金委大气霾化学基础科学中心项目(22188102)、国家重点研发计划 (2022YFC3702905)、清华-丰田联合研究中心资助。

引用格式:Bin Zhao, Shuxiao Wang, Jiming Hao. Challenges and perspectives of air pollution control in China. Front. Environ. Sci. Eng., 2024, 18(6): 68 https://doi.org/10.1007/s11783-024-1828-z

本文来自 Special issue - Towards a pollution-free planet

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期刊简介

Frontiers of Environmental Science & Engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊,聚焦环境领域前沿问题与研究成果,重点关注开创性、跨学科的研究,致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台,是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划重点期刊。

主编:曲久辉院士,John Crittenden院士

期刊官网1(国内免费获取

http://journal.hep.com.cn/fese

期刊官网2

www.springer.com/journal/11783

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《前沿》系列英文学术期刊

由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》(Frontiers)系列英文学术期刊,于2006年正式创刊,以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题,是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群,其中12种被SCI收录,其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录,具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式,保证文章以最快速度发表。

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