清華課題組發(fā)文揭示碳中和背景下我國中長期空氣質(zhì)量改善路徑

大氣網(wǎng)訊:近日，清華大學地球系統(tǒng)科學系（以下簡稱“地學系”）張強教授課題組與環(huán)境學院賀克斌院士課題組合作在《國家科學評論》（National Science Review）在線發(fā)表題為《碳中和背景下中國2015-2060年P(guān)M2.5空氣質(zhì)量改善路徑》的論文，首次定量揭示了碳達峰與碳中和目標下中國及重點區(qū)域2015-2060年的空氣質(zhì)量持續(xù)改善路徑，指出了實現(xiàn)碳中和目標對我國未來空氣質(zhì)量根本改善的決定性作用。

隨著國家大氣污染防治行動計劃的實施， 近年來我國PM2.5濃度持續(xù)下降，空氣質(zhì)量明顯改善。然而，當前PM2.5污染負荷仍處于高位，隨著污染治理進程的深入，污染物減排幅度逐漸收窄，末端治理的減排難度日益增大，空氣質(zhì)量改善任務(wù)依然艱巨。2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布中國將力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。這一重大戰(zhàn)略目標的提出為統(tǒng)籌大氣污染防治與溫室氣體減排指明了方向，為空氣質(zhì)量持續(xù)改善注入了全新動能。在此基礎(chǔ)上，生態(tài)環(huán)境部提出將以“減污降碳協(xié)同增效”為總抓手，加快推動從末端治理向源頭治理轉(zhuǎn)變，通過應(yīng)對氣候變化降低碳排放，進而從根本上解決環(huán)境污染問題。

在這一重大國家戰(zhàn)略背景下，張強課題組和賀克斌課題組基于自主研發(fā)的中國碳中和與清潔空氣協(xié)同科學評估與決策支持平臺CNCAP，首次構(gòu)建了碳達峰與碳中和背景下中國2015-2060年中長期排放情景，提出了全國及重點區(qū)域的未來PM2.5污染持續(xù)改善路徑。研究發(fā)現(xiàn)，如一方面加大源頭治理力度，提升可再生能源比例，推動鋼鐵、水泥等高耗能產(chǎn)品產(chǎn)量盡早達峰，加快散煤清潔化替代進程，同時持續(xù)推進非電行業(yè)、柴油機和VOCs重點行業(yè)污染治理工作，則在2030年實現(xiàn)碳達峰目標的同時，全國絕大部分地區(qū)PM2.5年均濃度可達到35 μg/m3的現(xiàn)行環(huán)境空氣質(zhì)量標準，全國人群PM2.5年均暴露水平可從2015年的55 μg/m3下降到28 μg/m3，實現(xiàn)“減污降碳”的協(xié)同效應(yīng)。

由于PM2.5對健康產(chǎn)生影響的閾值極低，世界衛(wèi)生組織（WHO）給出的PM2.5年均濃度指導(dǎo)值為10 μg/m3，而我國現(xiàn)行PM2.5標準相當于WHO第一階段目標值，距離WHO指導(dǎo)值尚有較大距離。由于空氣污染對老年人的傷害更大，在未來人口老齡化的大背景下，應(yīng)當推動空氣質(zhì)量長期持續(xù)改善，以達到全面保護人群健康目的。2030年之后，由于末端治理措施的減排潛力基本耗盡，碳中和目標下的深度低碳能源轉(zhuǎn)型措施將成為我國空氣質(zhì)量持續(xù)深度改善的動力源泉。在碳中和情景下，到2060年我國將基本完成低碳能源轉(zhuǎn)型，可再生能源發(fā)電占比將達到70%以上，工業(yè)部門終端煤炭消費比例低于15%，新能源車占比達到60%以上，民用部門能源全面清潔化。2060年全國碳排放總量約為6.8億噸左右，在當前排放水平基礎(chǔ)上減少90%以上；與此同時，全國人群PM2.5年均暴露水平達到8μg/m3左右，78%的人群PM2.5年均暴露水平低于WHO指導(dǎo)值，空氣污染問題得到根本解決。

研究首次提出并量化評估了碳中和背景下我國未來中長期PM2.5空氣質(zhì)量改善路徑，指出碳中和目標下的深度低碳能源轉(zhuǎn)型是我國空氣質(zhì)量達到WHO指導(dǎo)值的必由之路。研究為我國制訂“減污降碳”協(xié)同治理路線圖提供了科學依據(jù)，并對其他發(fā)展中國家協(xié)同應(yīng)對氣候變化與空氣污染問題具有重要參考價值。下一步應(yīng)當以“減污降碳協(xié)同增效”為總抓手，把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”，推動碳達峰與碳中和目標下的PM2.5與O3污染協(xié)同治理，深入發(fā)揮和提升結(jié)構(gòu)調(diào)整在污染減排中的作用，加快能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，逐步構(gòu)建零碳能源體系；針對“科學治污、精準治污和依法治污”的重大需求，強化科技引領(lǐng)和機制創(chuàng)新，構(gòu)建碳中和與清潔空氣協(xié)同的新一代大氣復(fù)合污染防治技術(shù)體系；將保護人民群眾健康做為氣候變化與空氣污染協(xié)同治理的出發(fā)點，在2030年之后加嚴空氣質(zhì)量標準并逐步與WHO相關(guān)標準接軌，引導(dǎo)空氣質(zhì)量根本改善。

清華大學地學系張強教授為論文通訊作者，地學系博士生程靜和地學系助理教授同丹為論文共同第一作者；清華大學環(huán)境學院賀克斌院士共同設(shè)計并全程指導(dǎo)了該項研究。來自清華大學、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、美國西北太平洋國家實驗室、中國氣象科學研究院等多家單位的專家學者參與了該項研究。研究得到國家自然科學基金委和能源基金會的支持。