姜 華,高 健,李 紅,儲王輝,柴發合
中國環境科學研究院,北京 100012
以習近平同志為核心的黨中央高度重視我國大氣污染防治,將空氣質量的改善作為重大民生工程.2013年以來我國出臺了一系列大氣污染防治法規、政策、標準、行動計劃和攻堅方案,特別是在京津冀及周邊地區,大氣污染防治力度前所未有.
系列措施為我國環境空氣質量帶來了巨大改善,PM2.5濃度大幅下降,以PM2.5為首要污染物的超標天數比例持續降低,空氣重污染的天數也明顯減少[1].與此同時,近年來我國臭氧(O3)污染問題凸顯[2-3]:在區域尺度上,O3污染程度和范圍在不斷擴大;在時間尺度上,某些城市O3污染在春季已開始顯現,污染出現的月份呈提早趨勢;在污染程度上,O3濃度年評價值(O3濃度日最大8小時平均值第90百分位數)呈現波動上升趨勢. 在我國多個地區雖然PM2.5濃度下降,但O3濃度上升,空氣質量優良天數的比例沒有增長,甚至出現下降[4-6]. 有研究發現,O3濃度的上升受顆粒物濃度下降的影響[7];同時,PM2.5中二次氣溶膠的濃度占比不斷增加,NO3-與SOA (secondary organic aerosol,二次有機氣溶膠)的濃度降幅低于PM2.5[8],重度霧霾污染與二次氣溶膠有很大關系[9].
綜上,當前O3已經成為繼PM2.5之后我國環境空氣中另一種主要超標污染物. 雖然PM2.5污染有所減輕,但許多城市PM2.5尚未達到GB 3095-2012《環境空氣質量標準》二級標準,PM2.5中二次組分濃度的下降是未來PM2.5控制的重點. 因此,PM2.5與O3是目前影響我國環境空氣質量的重要空氣污染物,已成為制約我國空氣質量進一步改善的重要因素. 為持續改善我國環境空氣質量,確保空氣質量優良率,明顯增強人民的藍天幸福感,并協同減少溫室氣體,需要從大氣污染防控戰略的角度,高度重視PM2.5與O3協同控制[10].
PM2.5與O3復合污染的協同治理,是“十四五”大氣污染防治的重要方向,更是我國空氣質量管理的重要轉型節點. 其不僅標志著我國大氣污染防治事業在“十三五”成績的基礎上進入“十四五”典型污染物及其前體物精細化協同治理的新階段,也標志著防治工作需要進入“季節-全年”“城市-區域”“行業-結構”等大協同的新局面,更對我國大氣污染防治科技支撐提出了更高、更準、更細的新要求.
筆者通過梳理國內外PM2.5和O3協同控制進展,簡述了我國大氣復合污染協同治理的現狀,基于我國“十四五”環境空氣質量改善面臨的挑戰,從協同防控目標、核心協同任務、重點支撐保障等角度初步提出大氣復合污染協同治理的理論體系框架,并對我國PM2.5與O3協同控制提出工作建議.
由于PM2.5與O3有共同的前體物(NOx和VOCs)且均受氣象因素的影響,并且PM2.5中二次組分的生成過程受大氣氧化性的影響,因此PM2.5與O3在大氣轉化過程中聯系緊密. PM2.5中SO42-、NO3-、SOA
的生成過程主要受大氣氧化過程的影響,白天與夜晚的主要氧化劑分別為·OH和NO3自由基,污染地區大氣·OH的主要來源包括HONO(氣態亞硝酸)、甲醛(HCHO)和O3的光解以及O3與不飽和烯烴的反應;夜間NO3自由基主要來源于NO2與O3的反應;PM2.5則可與來源復雜的大氣微量氣體(特別是O3及其前體物)相互作用,干擾地球的輻射強度或為多相反應提供反應表面,從而影響O3的生成.
除污染成因方面具備關聯性之外[10],PM2.5與O3之間也存在著十分復雜的交互作用,二者的濃度也受彼此間相互作用的影響. 氣溶膠復雜的理化特性會對近地面O3的生成和損耗過程產生影響[11],PM2.5通過改變大氣動力學和光分解速率來直接影響O3的濃度,也可通過影響云、光學厚度和非均相反應過程而間接影響O3濃度[12-14];而O3則主要通過影響·OH、H2O2、RCHO(醛類化合物)等氧化劑的濃度來影響NO3-、SO42-和SOA的生成[15]. 氣溶膠粒子對O3的影響機制有多個方面:氣溶膠對太陽輻射的吸收與散射可導致光學厚度(aerosol optical depth,AOD)增加和到達地面輻射強度的降低,由此引起近地面HONO、HCHO和NO2等光解速率常數的降低,從而減少光化學O3的生成;改變大氣動力學系統,使近地面溫度降低和邊界層下降,導致污染物在地表聚集[16];邊界層以下顆粒物對太陽光的散射作用可增加邊界層附近輻射通量,加速邊界層附近光化學O3的形成;與氣溶膠吸附態硝酸或硝酸鹽相比氣態硝酸更容易發生光解產生HONO,而HONO光解產生的·OH又進一步促進光化學O3的形成[17];通過成云凝結核使云滴數濃度增加,減少云滴有效半徑、增加云的光學厚度、散射太陽輻射、降低近地面太陽輻射強度,從而影響大氣氧化性和O3的生成;除此之外,氣溶膠粒子能促進大氣非均相反應的發生,一方面可導致HONO的生成,促進光化學O3的形成,另一方面也可促進HO2自由基的攝取,抑制NO向NO2的轉化,導致光化學O3形成減弱[18].
PM2.5中二次轉化微觀機理十分復雜,SIA (secondary inorganic aerosol,二次無機氣溶膠)和SOA等組分的快速生成助推了PM2.5爆發式增長[19]. 二次氣溶膠的形成和轉換涉及一些復雜的化學過程,光化學氧化反應是其最主要的轉化途徑[20-21]. O3濃度在一定程度上反映了大氣的氧化能力[22],O3通過影響大氣氧化性來影響PM2.5中二次氣溶膠粒子的成核與增長[14]. 在O3生成的光化學過程中提供了生成二次氣溶膠所需要的·OH、H2O2、RCHO等氧化劑,SO2、NOx和VOCs在氧化劑的作用下通過氣相和液相化學、非均相化學反應生成SO42-、NO3-和SOA.
1.2.1我國PM2.5與O3協同控制進展
2013年以來,我國相繼發布或修訂《大氣污染防治行動計劃》《揮發性有機物(VOCs)污染防治技術政策》《中華人民共和國大氣污染防治法》等法律法規政策[23]. 明確提出加強灰霾、O3的形成機理、來源解析、遷移規律和監測預警等研究,為污染治理提供科學支撐;將NOx和VOCs排放的總量控制要求作為建設項目環境影響評價審批的前置條件;在《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》和《“十三五”生態環境保護規劃》中,明確要求NOx排放總量減少15%,在重點區域、重點行業推進VOCs排放總量控制,全國排放總量降至10%. 在《國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要》中,明確要求加強城市大氣質量達標管理,推進PM2.5和O3協同控制,地級及以上城市PM2.5濃度下降10%,有效遏制O3濃度增長趨勢,基本消除重污染天氣.
2018年6月16日國務院發布《關于全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的意見》《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》,強調全面加強黨對生態環境保護的領導,加強工業企業大氣污染綜合治理,強化工業企業無組織排放管理,進一步降低顆粒物質量濃度,推進VOCs排放綜合整治,打好柴油貨車污染治理攻堅戰[24],要求各地編制實施打贏藍天保衛戰三年作戰計劃,打好污染防治攻堅戰. 自2012年以來,我國相繼發布了GB 3095-2012《環境空氣質量標準》《大氣顆粒物來源解析技術指南(試行)》《大氣揮發性有機物源排放清單編制技術指南(試行)》《2018年重點地區環境空氣揮發性有機物監測方案》等系列標準、規范,已形成了“兩級五類”環境保護標準體系. 我國政府正通過撥付大氣污染防治專項資金、建立大氣污染防治法規標準體系、強化區域聯防聯控機制、開展中央生態環保督察及強化監督幫扶工作、開展大氣污染防治攻關科研項目、強化科技支撐等措施,逐步探索出一條符合我國國情的PM2.5與O3協同控制道路.
1.2.2國外PM2.5與O3協同控制狀況
從國際經驗來看,美國和歐盟經過近五十年大氣污染防治,逐漸從單污染物防治到多污染物協同控制,歐美發達國家在PM2.5與O3協同控制方面均取得了一定成效[25]. 數據顯示,1980-2015年,美國O3濃度總體呈波浪式下降趨勢,36年間美國O3濃度下降了35.6%;2000-2012年,美國PM2.5的年均濃度下降了33%;2006-2014年,歐盟28國PM2.5年均值降幅達28%,年均降幅約3.5%;在近10~15年,歐盟不同地區鄉村站點的O3濃度值均有下降趨勢.
不斷嚴格空氣質量標準. 美國O3的監管政策以《清潔空氣法》為主體,1971年,US EPA(美國環境保護局)制定了O3日最大8 h滑動平均值的一級和二級標準,2015年,US EPA進一步將O3日最大8 h滑動平均值標準降至140 μg/m3. 在應對O3污染的同時,美國于1997年開始監測PM2.5,1999年開始全國范圍的PM2.5監測,不斷加嚴PM2.5標準,2012年PM2.5年均濃度一級標準由15 μg/m3加嚴至12 μg/m3[26]. 為保護人體健康,美國采用O3日最大8 h滑動平均值第四大值作為標準限值,歐盟采用O3日最大8 h滑動平均值作為標準限值,均比我國現行標準更加嚴格.2008年,歐盟的空氣質量標準(2008/50/EC指令)中增加了PM2.5的標準,對PM2.5年度限值進行逐步嚴格的約束,以督促各成員國改善空氣質量[27].
不斷加強對空氣質量的監控與信息公開. US EPA以空氣質量改善為目標,為更好掌握污染的產生及污染狀況,要求各州或地方在O3污染嚴重地區必須建立光化學評估監測站,全面監測O3及其前體物以了解O3污染發生的原因. 美國先后建立了由4 000個子站組成的、由州和地方政府運行并管理的州和地方空氣監測網(SLMS)和主要位于鄉村區域的清潔空氣現狀和趨勢網(CASTNET). 歐盟為進一步的空氣污染治理和監管工作奠定基礎,多個組織機構共同監管空氣污染問題并進行信息通告與報告. 高度的信息公開一方面對公眾起到一定的警示作用,另一方面還能夠督促各地區加強對空氣污染的治理力度.
制定總量控制目標和區域減排戰略. US EPA于2005年發布了《清潔空氣洲際法規》(CAIR),希望通過對各州NOx、VOCs等前體物的綜合管控,使O3和PM2.5濃度未達標區的面積分別減少95%和67%;并在第2~7輪戰略規劃中均設置了大氣污染防治目標,約束性指標覆蓋PM、O3、NOx、VOCs、SO2、CO等多種污染物[28];歐盟《國家排放限值指令(NECD)》(2001/81/EC指令)提出了針對人體健康和植物的O3環境目標,下達了O3前體物削減的基本任務,為15個成員國確定了SO2、NOx、VOCs和NH3的年排放總量,以減少O3的前體物.
注重區域聯防聯控和公眾參與. 為推動區域空氣質量達標治理,美國利用新的監測數據,根據新標準將各地區劃分為達標區和非達標區;各州再根據“州政府獨立實施原則”及新區域的劃分,制定并提交新的州政府計劃(SIP),采取一系列措施以達到新的空氣質量標準要求[29]. 歐洲經濟委員會簽訂《長距離跨界空氣污染公約》,實施區域聯防聯控,其中包括《歐洲空氣污染物長距離傳輸監測與評價合作計劃(EMEP)》[28],可為區域內PM2.5和O3的監測和防治提供指導. 歐盟的信息公開化程度較高,充分調動了公眾監督防治空氣污染的積極性. 2008/50/EC指令第26條中規定成員國需要對公眾充分及時地公開空氣質量相關事項,同時也規定成員國需要向公眾公開發布污染物的年度報告.
系統推進大氣污染防治技術的科學研究. 高度重視大氣污染防治技術的研發是美國大氣污染治理的一個突出特點,在美國大氣污染治理過程中,始終奉行“科技先行”的治理政策,并通過立法保證大氣污染防治科技的研究能夠被執行. 美國聯邦政府以強化重點源減排、多污染物協同控制、區域聯防聯控為主要思路,制定了以技術為基礎的危險空氣污染物排放控制標準和以最佳可得控制技術推進污染減排策略,有針對性地對不同行業、不同區域污染物(SO2、NOx、VOCs等)的排放進行嚴格控制,提出了嚴格的排放和技術標準. 大氣污染防治技術的發展是實施有效區域大氣污染控制的有利科技支撐,歐盟為有效防治區域大氣污染,實行了最可行控制技術和統一技術標準,對大氣污染物的減排發揮了巨大作用[30].
隨著《大氣污染防治行動計劃(2013-2017年)》的實施,我國環境空氣質量持續改善. 但PM2.5污染防治問題任重道遠,同時O3污染問題逐漸突出. 在區域尺度上,PM2.5和O3污染具有非常顯著的空間關聯性,目前我國總體呈現出PM2.5污染越重的區域,其O3污染也越重的特點;在時間尺度上,雖然PM2.5和O3各自具有相應的污染季,但是也存在PM2.5和O3同時發生污染的現象[31]. 大氣復合污染的嚴峻現狀給我國“十四五”期間大氣污染防治工作帶來較大挑戰[32].
目前我國絕大部分地區環境空氣NO2、CO、SO2濃度等常規污染物已經低于GB 3095-2012二級標準限值,且大部分企業一次污染物的排放濃度也能達到排放水平,但二次污染物PM2.5和O3仍存在超標現象,表明我國現有一次污染物的環境空氣標準以及排放標準已經難以適合當前大氣復合污染防治需求,亟需制定更為嚴格的標準;我國目前基于PM2.5和O3污染水平對空氣質量進行評價,地方政府以及相關企業無法把握控制對象,只能通過關停企業運行以及進行企業搬遷等強“堵”方式進行短暫或小區域防控,這對國民經濟發展影響巨大,且協同治理難以落到實處.
近年來我國大氣污染特征發生巨大變化,PM2.5組分中二次組分顯著增加,其前體物來源與O3前體物來源高度一致. 大氣氧化性的增加進一步推進了細顆粒物的形成,使得顆粒物治理難度更大. 因此,PM2.5和O3之間的關聯性和復雜性為協同控制帶來巨大挑戰.
“十四五”期間我國大氣污染防治事業將持續推進,污染源防治逐漸向產業、交通、用地等結構性領域邁進. 大氣污染防治“一市一策”工作深入開展,城市精細化管理水平得到進一步提高. 但城市治理難度逐漸加大,通過“雙替代”、散亂污整治、工業深度治理等措施,重點地區能源、工業等方面環保水平得到很大提升,下一步減排潛力挖掘需要通過更加精細、精準的手段,污染物持續大幅減排的邊際成本也將進一步加大.
“十四五”期間我國區域大氣污染聯防聯控機制將進一步健全,大氣重污染應急防控技術更加成熟,而當面對范圍更大、機制更復雜、協同難度更大的復合污染控制新形勢時,需要從更多維度開展協同治理,如多種學科協同、多個部門協同、多個區域協同、多個行業協同、多種技術協同、多種標準協同等.
大氣污染防治工作是我國生態環境保護的重要部分,并隨主要大氣環境問題的演變而不斷深化. 近50年來,我國在空氣質量管理方面做了大量工作并取得顯著成效. 自20世紀70年代以來,我國大氣污染治理隨著社會經濟發展和生態環境保護事業發展主要經歷了消煙除塵構建大氣環境容量理論(1972-1990年)、分區管控防治酸雨和二氧化硫污染(1991-2000年)、總量控制二氧化硫排放量見頂下降(2001-2010年)、攻堅克難打贏藍天保衛戰(2011-2020年)四個階段[33]. 隨著“十四五”的到來,以及大氣復合污染特征的逐漸顯著,二次污染物及其前體物成為核心控制對象,以往針對單項一次污染物排放的控制思路將面臨根本性轉變,協同治理也將成為下一階段大氣污染防治的主航道.
當前,在習近平生態文明思想指導下,在綠色發展、低碳發展、高質量發展推動下,在新舊動能轉換帶來產業結構、能源結構、交通運輸結構進一步調整和優化的背景下,更先進的大氣污染協同防治理念將為污染物減排提供更強大的動力,生態環境治理體系和治理能力現代化建設將為空氣質量的持續改善提供堅實保障. 未來我國大氣污染協同治理的創新思路將從單一區域單一污染物治理升級為整體的、系統的綜合科學思路,從單元的、單維的治理上升到全視角、多維度、多目標、可持續的綜合調控過程,從環境治理升華為以全社會高質量發展為目標的全部門多結構治理,以滿足全方位、全區域、全時域的控制要求.
大氣污染協同治理不僅是多項污染物的協同. 大氣污染防治走向協同治理的道路,應將大氣污染法規與標準、空氣質量監測與評估、排放源監管與執法、污染防治技術、工程建設與運營、信息化與智慧化建設、改善與達標規劃等貫穿為一個整體,實現大氣污染管理體系的大協同. 針對復合污染復雜性、長期性、區域性、全局性特點,將大氣復合污染“改善目標”嵌入到全治理環節,深入到行業治理末梢,延伸到生產生活全鏈條,擴展到“十四五”及中長期規劃的相關領域,形成大空間尺度、長時間尺度、多部門協同的治理格局.
大氣污染協同治理,是通過全面考慮和統籌決策,實現控制路線科學化、控制目標多元化、控制指標系統化、控制管理精細化. 協同治理是落實“五個精準”(問題精準、時間精準、區位精準、對象精準和措施精準)的具體舉措,更需要堅實的科技支撐. 大氣復合污染的治理體系需進一步深化融合大氣化學、大氣物理學、測量技術科學、規劃評估科學等傳統大氣學科,也需要進一步挖掘監測技術、溯源技術、清單技術、控制技術、模型技術等新潛力,更需要與信息化技術、大數據技術等新技術充分結合,甚至需要進一步與生態學、環境學、資源學、經濟學、社會學等深度協同. 而復合污染治理本身的復雜性及其延伸領域的廣闊性也決定了科技支撐需要進一步廣泛集成.
基于以上分析,嘗試構建了大氣復合污染協同治理理論體系框架(見圖1).

圖 1 大氣復合污染協同治理理論體系結構Fig.1 The framework of theoretical system for the synergistic control of compound air pollution
首先需要科學制定大氣復合污染協同治理目標,包括PM2.5濃度在“十三五”基礎上進一步降低、O3(氧化性)污染得到遏制并進入下降通道、VOCs和NOx排放量顯著降低、重污染消除、優良天增加、大氣環境治理技術及產業發展邁上新臺階、環境與經濟協同高質量發展. 此外,需配套建設涵蓋多學科多技術的科技支撐保障體系.
4.2.1基本原則
深入貫徹習近平生態文明思想,踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,以改善環境空氣質量為核心,大力推進清新空氣示范區建設,以“減污降碳協同增效”為總抓手,強化大氣多污染物協同控制、區域協同治理、多行業協同治理、多能力協同提升. 以PM2.5和O3協同控制為主線,調整優化產業結構、能源結構、運輸結構等,抓好VOCs和NOx協同治理,推進空氣質量改善取得新成效,切實增強人民群眾藍天幸福感、獲得感.
4.2.2基本思路
a)堅持科學精準治氣. 結合國內經濟和產業分布實際,客觀分析不同區域大氣環境質量現狀、污染來源、工作基礎及經濟社會發展現狀等,系統分析PM2.5及O3復合污染的主控因子,科學劃定重點區域,制定實施差異化的目標任務和針對性的治理措施,提高大氣污染治理成效.
b)堅持綜合系統治氣. 注重源頭治理、綜合治理、系統治理. 著力推進發展方式轉變,加大產業結構、能源結構、運輸結構等調整優化力度. 強化數字賦能,建立健全數字治氣工作體系,加強大氣監測監控新技術、新裝備的應用.
c)堅持嚴格依法治氣. 嚴格依法監管、依法治理、依法處罰. 堅持達標監管和幫扶指導相結合,加強政策宣傳和技術服務,引導企業自覺守法、減污增效.
d)堅持多維協同治氣. 加強減污降碳協同,推進大氣污染物與溫室氣體協同減排;加強部門協同,全方位推進大氣污染防治工作;加強區域協同,深化區域治氣協作;加強社會協同,廣泛動員行業協會、企業、媒體、公眾共同參與.
4.2.3核心協同內容
a) 結構協同:推動結構調整,助力綠色發展. 開展結構協同優化是推進大氣復合污染協同治理的根本途徑. “十三五”期間大氣污染防治攻堅戰的成功經驗從結構層面可以歸納為以下幾點:一是調整能源結構,壓控煤炭消費總量、油氣消費增速,加速能源清潔化、高效化發展;二是調整產業結構,加快淘汰落后產能、壓減過剩產能,優化調整產業布局,升級生產工藝,提高排放標準等;三是調整交通運輸結構,加快提升公路運輸轉鐵路運輸、公路運輸轉水路運輸,淘汰黃標車和國三以下柴油貨車,油品升級、提高排放標準,逐步實現電動化等. 結構優化調整將大幅助力大氣復合污染治理,而大氣復合污染的復雜性需要在三大結構優化中更注重考慮量化的協同,以期在獲得實質性結構減排的同時達到最優的復合污染防治目標.
b) 區域協同:科學劃定重點區域,確定區域目標,以區域污染特征基礎及改善目標為導向設定城市目標與治理途徑. 大氣復合污染的協同治理重在區域協同. 2015年我國《大氣污染防治法》修訂時對區域間聯防聯控進行了專門規定. 改善區域間大氣污染聯合防治機制,還需加強協同立法,完善地方政府的主體責任. 強調實現區域協同治理,要科學劃定重點區域,確定區域改善目標,并與區域發展目標相結合,面向未來打造新的區域生態圈和經濟圈. 協同治理與推進區域發展協調,是探索完善城市群布局和形態、為優化開發區域發展提供示范和樣板的需要,是探索生態文明建設有效路徑、促進人口經濟資源環境相協調的需要,是實現區域優勢互補、促進區域發展的需要,要堅持優勢互補、互利共贏、扎實推進,加快走出一條科學持續的協同治污和協同發展之路.
c) 部門協同:政府多部門充分同步,以復合污染治理目標為約束條件制定管理領域主要措施和發展規劃. 大氣復合污染的治理工作是一項系統性工程,在全面治理的過程中需要多方共同努力. 由于以政府為主導的多元治理主體在治理過程中,多元利益訴求的表達具有一定差異性,如果形成不了系統治理協同體系,會嚴重影響大氣污染治理效果. 此外,大氣復合污染的流動性、超邊界性和復雜性特征,使得各政府部門在大氣污染治理問題上不能形成系統化的協同治理思路,并且對協同治理主體定位界定模糊. 因此,形成多元主體協同的跨界治理機制,這對大氣污染治理具有重要意義. 應以協同治理作為核心理論支撐,對大氣復合污染治理的政府協同機制進行優化和細化,通過系統性的設計來完善協同機制.
d) 產業協同:大力推進綠色轉型,加強包括源頭控制在內的全行業全過程治理和全產業鏈管理,形成多行業協同共治的新格局. 產業、行業、企業的深度協同治理是污染物實質減排的重要保障. 一是加快推行行業企業使用低污染物含量原輔材料,明確分行業源頭替代時間表,按照“可替盡替、應代盡代”的原則,實施一批替代型原輔材料的項目. 二是加強重點行業生產鏈條中全過程管理,鼓勵重點行業采用原輔材料利用率高、廢棄物產生量少的生產工藝,提升生產裝備水平,鼓勵采用自動化、智能化設備,鼓勵生產場地布局、工藝裝備等方面全面提升治理水平. 三是全產業鏈內不同行業的協同共治,尤其是針對產業鏈上下游行業企業開展材料、物流等協同的污染防治,加大供應鏈整體的污染物減排力度.
e) 法規協同:科學合理制定污染物排放標準(尤其是VOCs和NOx標準),以標準協同促進污染物量化協同減排. 依法治污是“三個治污”的重要組成部分,法規標準也是有效減排的重要抓手. 大氣復合污染的精細化治理,對于我國大氣污染治理法規標準體系的建設提出了新課題. 一是需要進一步細化更新相關標準法規,使污染物排放限值與技術發展和治理目標相匹配. 二是進一步將法規標準與協同治理途徑相銜接,尤其針對復合污染關鍵前體物的協同減排需制定量化指標. 三是國家標準、區域標準、地市標準及相關立法等需進一步優化協同,為標準的可操作和可實施提供保障.
f) 治理協同:嚴格控制生產環節,減少過程泄漏,升級改造治理設施,實施高效治理,深化園區和集群廢氣整治,切實減輕污染. 形成“企業-園區-集群”的大氣污染物深度治理格局是深挖污染源減排潛力的重要途徑. 一是持續強化以企業為控制基本單元的減排責任,嚴控生產環節與末端排放;二是強化提升園區大氣環境綜合治理水平,引導轉型升級、綠色發展,加強資源共享,實施集中治理和統一管理;三是加大企業集群治理,優化企業集群布局,積極推動企業集群入園區或小微企業園,對存在突出問題的企業集群要制定整改方案,統一整治標準和時限,實現標桿建設一批、改造提升一批、優化整合一批、淘汰退出一批.
g) 決策協同:復合污染治理科學決策與溫室氣體管控科學決策的協同. 大氣復合污染和溫室氣體排放是同根同源同過程,所以從治理和減排路徑來看基本一致,體現了管理決策的協同和路徑的協同. 污染物減排路徑中的結構優化途徑,也是二氧化碳減排路徑,而在碳中和情景下,上述路徑會進展得更快、更徹底,污染物減排的力度會更大,環境質量改善的速度和幅度將遠大于沒有雙碳的約束. “十四五”要深入打好污染防治攻堅戰,就要突出源頭治理、系統治理、綜合治理,生態環境保護也將從污染物治理走向減污降碳協同治理,這是由我國新發展階段經濟社會全面綠色轉型和低碳高質量發展所決定的. 減污降碳協同,將從根本上加快推動能源結構、產業結構、交通運輸結構、用地結構和農業結構的調整,從更廣領域、更深層次實現更高程度的結構減排、工程減排和管理減排.
h) 社會協同:全民參與,全社會參與,生產生活協同,從全社會各個方面推進減污降碳協同增效. 積極營造有利于開展大氣復合污染協同治理的良好輿論氛圍,增強企業開展VOCs和NOx治理責任感,大力推動行業龍頭企業開展VOCs和NOx深度治理減排,踐行綠色低碳發展. 選擇相關行業VOCs和NOx治理正面典型,加強宣傳報道. 積極發揮行業協會組織協調作用,倡導制定行業團體標準,打造示范引領企業,推動行業高質量發展. 推動綠色設計和生產環境友好型產品,倡導綠色低碳、簡約適度、文明節約的生活方式,鼓勵、引導公眾主動參與VOCs和NOx減排.
4.2.4核心支撐保障
充分基于科學技術創新并依托科學決策推進復合污染協同治理的“八個協同”,達到協同治理目標.其中需融合學科領域:自然科學(大氣化學、氣象學、環境學)、工程科學(治理工程學、清潔生產、循環生產)、管理科學(運籌學、管理學、規劃學、經濟學等)、信息科學(大數據、人工智能等);依托關鍵技術領域:協同監測技術、復合溯源技術、精細化清單技術、智慧監管技術、多維模擬技術、綜合決策技術、系統評估技術、高效治理技術等.
針對科學技術支撐領域,應著力打造四項保障能力.
a) 基礎能力建設:大氣復合污染監測溯源能力建設、污染源精細化監管能力建設、信息化能力建設(跨部門數據交互、生產數據與排放數據協同、科研-業務-決策融合的智慧平臺等). 加快監測溯源能力建設,完善管理體系. 以VOCs監測為重點完善光化學立體監測網,制定O3、中間產物、衍生物及光化學反應重要前體物觀測等統一的技術規范,同時進一步加強完善構建“天-地-空”一體的新技術監測網,建立國家、區域、城市層面PM2.5和O3污染協同預報預警平臺及應急預案,制定不同污染程度下的應急減排措施,以減少對公眾身體健康和生態環境的威脅與不良影響. 加快精細化排放源監管能力建設,以真準全要求嚴格把控企業按照標準排污,嚴格杜絕措施造假、應對造假和數據造假. 加快建設大氣污染防治信息化能力,增強部門和區域間數據交互,深挖數據潛能和價值,以智慧決策實現污染物的優化協同減排和目標的達成.
b) 科技支持體系建設:協同目標制定、VOCs與NOx量化協同減排、用于管控的排放源清單(全覆蓋、高精度、動態化)、多污染物與溫室氣體深度治理技術和協同減排技術、多目標智慧決策技術等. 強化科技支撐,提高PM2.5和O3污染控制精準性. 深入研究二次顆粒物與O3形成的化學機理和氣象影響,系統探究O3的時空分布情況和影響因素,開展PM2.5和O3污染成因與來源解析,準確定量全國-區域-城市不同空間尺度上的PM2.5與O3來源,識別O3生成敏感性和關鍵前體物,確定最優的NOx和VOCs減排比例;打造全覆蓋、高精度、動態化的精細排放源清單,實現排放源情況的精準評估與監管;積極開展多污染物與溫室氣體深度治理技術和協同減排技術研發實踐,積極打造減污降碳協同增效的區域、園區及行業企業示范典范.
c) 大氣污染防治產業發展:促進大氣污染治理產業的良性發展,與各協同領域充分融合對接并形成實質性支撐. 加快優化復合污染治理技術市場體系,以環保產業的優化發展帶動協同治理. 加強大氣污染治理所需要的科技產品研發,加強綠色原料生產技術、工藝過程技術、末端治理技術的研發和推廣,以最佳可得控制技術推進污染減排;加強科技咨詢產品化和產業化發展,以科技治污理念貫穿產業發展. 優化大氣復合污染治理的技術咨詢、硬件裝備、企業咨詢、治理技術、信息平臺等各方面的市場格局,建立龍頭企業帶動產業上下游、國家級-省級-市級環保企業優勢互補、政產學研用全鏈條貫通的產業新格局,以產業化發展助力大氣復合污染治理.
d) 人才梯隊:形成與復合污染協同防治目標和進度安排同步的人才梯隊和梯隊建設機制,包括監測人才、監管人才、執法人才、管理人才、科研人才、治理工程人才、決策人才等. 打造一支業務突出、經驗豐富、裝備精良、作風扎實、能打硬仗的專業化人才隊伍.
復合污染治理是大氣污染防治的新階段、新途徑. 大氣污染防治工作是我國生態環境保護的重要組成部分,并隨社會經濟發展過程中出現的主要大氣環境問題的演變而不斷深化. 我國在大氣污染控制和空氣質量管理方面做了大量工作并取得顯著成效,從酸雨防治及兩控區的劃定,到可吸入顆粒物防治,再到PM2.5防治和重污染過程應對. 目前以PM2.5和O3為典型代表的大氣復合污染已經成為我國大氣污染防治的核心方向,這是我國大氣污染防治事業的重要戰略轉折點,也是污染防治與“碳達峰、碳中和”工作深度融合的里程碑. 因此,針對大氣復合污染協同治理的理論體系也面臨進一步的完善、深入、擴展和升級.
大氣復合污染是社會經濟發展到一定程度的產物,發展的問題要在發展中解決,這也是我國大氣污染防治理論體系需要進一步優化的必要性,需與時俱進地發展大氣污染防治的理論和關鍵技術. 筆者從梳理復合污染治理目標為出發點,構架了包括結構協同、區域協同、部門協同、產業協同、法規協同、治理協同、決策協同、社會協同等在內的協同治理核心任務,并對開展多項協同的核心支撐保障條件提供了建議.
大氣復合污染協同治理在相當長的時間尺度內將是我國大氣污染治理事業的重點. 我國的大氣污染防治相關技術體系、方法體系、法規體系、科研體系等也將面臨新的挑戰. 筆者初步提出了大氣復合污染協同治理理論體系的內涵、構架和內容設計,但正如文中分析,大氣復合污染治理是多個學科、多種技術、多個維度的融合,還需要持續針對各項“協同任務”開展更加深入的研究和討論,以提出完善、系統、實用的分體系和分任務.