國家及主要區域空氣質量改善路線圖研究

雷宇，金玲

（環境保護部環境規劃院）

“國家重點研發計劃”

國家及主要區域空氣質量改善路線圖研究

雷宇，金玲

（環境保護部環境規劃院）

【編者按】2016年6月23—25日，國家科技管理信息系統公布了2016年國家重點研發計劃的評審結果，水資源高效開發利用、典型脆弱生態修復與保護研究、大氣污染成因與控制技術研究、全球變化及應對、農業面源和重金屬污染農田綜合防治與修復技術研發、綠色建筑及建筑工業化6個領域共支持222個項目，總金額42.65億元。本刊將陸續對項目進行跟蹤報道，敬請關注。

為對我國制定大氣污染防治的中長期戰略和技術路線提供支撐，以實現空氣質量的持續顯著改善，國家“大氣污染成因與控制技術研究”重點專項日前啟動了“國家及主要區域空氣質量改善路線圖研究”項目。

一、我國面臨空氣質量改善的巨大挑戰

20世紀70年代以來，隨著大氣污染特征的變化，我國的大氣污染防治重點也不斷轉變，從最初的消煙除塵到酸雨、燃煤污染、機動車污染防治，到目前以細顆粒物（PM2.5）和臭氧（O3）為代表的復合型污染防治。在經濟不斷發展、能源消費和生產生活活動不斷增加的情況下，我國的大氣污染防治工作取得了一定的成果，尤其是2013年《大氣污染防治行動計劃》發布實施后，通過采取多種措施，大氣環境質量出現了顯著的好轉趨勢。2013年到2015年的兩年間，全國城市可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）年均濃度分別下降了9%、29%、6%；全國首批實施新環境空氣質量標準的74個城市PM2.5年均濃度下降了24%。京津冀、長三角、珠三角等重點區域大氣環境質量改善尤為明顯，PM2.5濃度分別下降了27%、21%和28%。此外，全國酸雨面積也明顯縮小，已恢復到了20世紀90年代的水平。

雖然如此，但我國的大氣環境質量與標準的差距仍然很大，對人民群眾的身體健康仍然造成了較大風險。2015年，全國城市PM2.5平均濃度為50.3微克/米3，比我國環境空氣質量標準限值（35微克/米3）高出44%，是世界衛生組織推薦的指導值（10微克/米3）的5倍，

是美國城市PM2.5平均濃度（8.5微克/米3）的6倍。世界衛生組織的“全球疾病負擔”結果顯示，中國每年由大氣污染導致的過早死亡超過了100萬人。即便保持近年來的空氣質量改善趨勢，我國也還需要相當長的時間才能實現全國城市的空氣質量全面達標，我國的空氣質量改善任重而道遠。

空氣質量的改善依賴于多種大氣污染物排放量的削

減，從國內外的經驗來看，大氣污染物的減排要么依賴于生產、生活環節中污染物處理能力的提升，要么伴隨著高污染技術或生產環節的淘汰。我國目前整體上處于工業化的中后期，經濟結構和發展方式處于轉型的關鍵時期；同時我國各地發展程度不同，污染源結構和污染物控制水平都存在地域差異。全國和主要區域的空氣質量改善進程目標必須要與我國的發展轉型、城鎮化進程、經濟結構調整、能源結構和布局調整等因素充分銜接和統籌，才有可能最終實現目標。

二、我國空氣質量改善戰略的制定亟需技術支撐

我國大氣污染的嚴峻形勢決定了改善空氣質量將是一個持久戰，大氣污染來源和成因的復雜性決定了改善空氣質量是需要綜合社會各方努力的系統戰。如何在持久戰和系統戰中合理利用各種資源，在不同的階段和不同的區域突出工作重點，是保障我國空氣質量能夠實現長期持續改善的關鍵。近年來已有大量研究指出了我國將逐漸面臨末端減排空間不斷縮小、精細化管理需求不斷加大等瓶頸因素，我國在未來的空氣質量改善戰略制定過程中，必須針對這些因素，提出相應的策略。

在發達國家制定空氣質量管理戰略的過程中，都通過運用系統分析手段，綜合使用多種模型工具，開展了空氣質量改善技術和政策路線圖研究。我國前期也分別在排放清單、空氣質量模型等方面建立了一定的研究基礎，但是由于在涉及多區域、多污染物的空氣質量改善多目標分析技術、“經濟-能源-排放-空氣質量-環境影響”綜合分析體系、針對成本效益的優化技術方法等方面存在不足，我國一直缺乏國家及區域空氣質量改善路線圖方面的研究，無法在空氣質量改善目標、多污染物減排要求、宏觀政策和控制技術選擇、政策保障等方面，為國家和區域大氣污染防治中長期戰略的制定提供足夠支撐。因此，我國亟需建立覆蓋社會經濟、能源使用、污染物排放和空氣質量響應等方面的系統集成分析方法。

三、“國家及主要區域空氣質量改善路線圖研究”項目將對我國空氣質量改善戰略的制定提供重要技術支撐

通過對目前空氣質量戰略系統集成分析中的技術瓶頸進行識別，“國家及主要區域空氣質量改善路線圖研究”項目設計了系統研究手段。項目將重點突破關鍵技術瓶頸，建立涉及多區域、多污染物的多重空氣質量控制目標和對應的污染物排放控制目標分析方法，“經濟-能源-排放-空氣質量-環境影響”的綜合分析體系，以及以控制成本最小化為目標的控制措施情景分析方法，并在此基礎上集成建設空氣質量管理決策平臺，結合全國及不同區域的空氣質量達標需求以及社會經濟發展、能源需求和技術發展等因素，提出我國環境空氣質量達標總體戰略，以及2020至2030年間的城市和區域空氣質量達標時間表。項目還將研究全國及不同區域與空氣質量達標時間表相匹配的污染物排放控制路線圖，并從能源結構調整、技術水平進步和末端減排等方面，提出污染物減排方案和監管保障措施。

通過項目開展，將填補空氣質量改善路線圖研究中的三類技術空白，建立涉及社會經濟、能源、環境工程、環境經濟、大氣科學等領域的跨學科分析技術方法。創新性地開發“全國-區域-省市”多尺度耦合、多理化過程的大氣環境容量核算技術、省級尺度的“經濟-能源-環境”綜合分析模型系統、開發基于全生命周期費效分析的減排方案優化技術方法、集成開發空氣質量管理綜合決策平臺。開發具有自主知識產權的國家和區域空氣質量管理戰略綜合決策平臺及一系列軟件工具，并在空氣質量管理決策中得到運用。

為了完成上述的研究內容，項目組織了強有力的工作團隊。整個項目由環境保護部環境規劃院牽頭承擔，聯合國務院發展研究中心資源與環境政策研究所、國家發展和改革委員會能源研究所、上海市環境科學研究院和中國環境科學研究院等4家單位共同開展。環境保護部環境規劃院作為國內大氣環境管理領域的頂級智庫，深入參與了國家層面到目前為止開展的絕大多數戰略研究，將負責項目中“空氣質量達標約束下的大氣污染物承載力研究”、“基于費效分析的全國和分區域污染物減排方案研究”、“全國和重點區域大氣污染控制技術和政策路線圖研究”三個課題；國務院發展研究中心資源與環境政策研究所作為國務院發展研究中心直屬事業單位，將負責“我國空氣質量管理評估及差距分析”課題；國家發展和改革委員會能源研究所作為我國唯一的國家級能源研究機構，將負責“全國和分區域社會經濟發展和能源情景研究”課題；上海市環境科學研究院作為我國首屈一指的地方環境研究機構，將負責“長三角區域空氣質量改善路線圖細化和實施方案研究”課題。

通過上述6個課題的研究，本項目將以影響我國城市空氣質量達標的首要污染物PM2.5為主要對象，兼顧O3污染防治的要求，制定全國、主要區域和各省空氣質量改善直至達標的分階段目標；結合大氣污染物排放量和氣象因素的影響，分析不同階段空氣質量改善目標所對應的主要大氣污染物減排目標；結合經濟結構調整、能源結構和布局優化、減排技術發展等方面的潛力分析，提出不同階段的污染物末端減排技術和全過程控制措施方案，并在國家和重點區域層面提出經濟、能源等領域的宏觀政策安排。綜合上述成果，最終形成全國和主要區域的空氣質量改善時間表及配套的減排技術政策路線圖，并以長三角區域為例，研究技術政策落實過程中，在區域和省市層面的實施方案和監管、保障措施。項目產出將緊密結合環境保護部、國家發展和改革委員會的政策需求，提升國家和省市空氣質量達標路線優化的技術能力。項目研發產出的軟件工具、決策平臺和通過分析提出的戰略路線圖將在我國“十四五”和“十五五”大氣環境管理中得到應用，為各級政府確定不同階段的大氣污染防治重點，制定空氣質量改善的結構調整政策和治污減排措施提供決策支撐，形成中長期的政策目標和技術預期，推動空氣質量的逐步改善，產生巨大的經濟和社會效益。

10.16868/j.cnki.1674-6252.2016.06.109

責任作者： 雷宇（1980—），男，環境保護部環境規劃院研究員，主要研究方向為大氣環境管理技術和大氣污染防治規劃，E-mail：leiyu@caep.org.cn