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第二十四届中国北京国际科技产业博览会

The 24th China Beijing International High-tech Expo

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中国工程院院士、环境工程专家郝吉明发表主题报告(2015)

中国防治大气PM2.5污染的进展与展望

——中国工程院院士、环境工程专家郝吉明

(根据录音整理)

 

我想分三个方面来向大家报告,第一个是对中国大气PM2.5污染的基本认识,我将从四个方面来讲这个基本认识。

第一,PM2.5的来源与成因复杂,复合型污染的特点突出。所谓PM2.5主要是来自于三大部分:第一部分是由各种污染源直接排放的颗粒物,比如说一次的炭黑;第二类来自于各种污染源排放的二氧化硫,氮氧化物和氨等无机气体在大气中形成的二次无机颗粒物;第三类是由挥发性有机物与氮氧化物等反应生成的二次有机颗粒物,那就是说颗粒物的成分既包括一次直接排放的污染物,也包括各种气态物污染物在大气中发生各种化学反应生成的二次污染物。这是清华大学从1999年开始监测北京市PM2.5化学组成的一个表,当时做这个工作的目的是为了保障奥运会期间空气质量,从这里可以看出来,最底部的蓝色部分是硫酸盐,灰颜色的是硝酸盐,在上边是铵盐,也就是说二次的无机颗粒物占到了比较高的比例。再往上紫颜色的是颗粒物当中的有机成分,所以这三部分加起来,就是主要的二次粒子,占到北京市PM2.5的百分之六十到七十,最近2013年在北京市发生的比较严重的几次大气污染,这个颗粒物的组成,从这里看底部的是一次的颗粒物黑颜色的,黄颜色的主要是我们排放的各种挥发性有机物中的有机成分,再往上蓝色的是硝酸盐,红色的是硫酸盐,所以在重污染时期二次粒子占的比例会更高。

清华大学曾经在长三角地区,在上海、苏州、杭州、南京和宁波做过连续一年的观察,在这里国内的同行一起用最先进的技术手段来监测长三角地区的PM2.5的组成,这是六个城市监测的大气结果,从这里可以看出来,在长三角地区二次的无机粒子也占到了40%左右,黑颜色的是有机成分,随着二次的有机颗粒物和二次的无机颗粒物在长三角地区也占到了60%左右。

PM2.5第二个显著的特征,大家取得共识的,就是我们的污染是相当严重的,这里给了2013年74个重点城市监测的结果,从全国来看,74个城市平均是我们新通过的环境标准的一倍以上,对京津冀地区污染,在各区域污染中属于严重的地区,这里的浓度大概是我们标准的2.93倍,浓度高,这是给了所有重点城市的浓度分布,像京津冀地区,接近达到新环境质量标准的城市,只有张家口,其它城市的浓度普遍比较高。当然在珠三角地区都是接近达到标准的程度,总的来看,是从南到北是逐渐污染加重的态势。

第三个特征是区域间互相传输,互相影响,区域性的特征比较突出,这里给出了是去年中国环境保护部与中科院、工程院共同组织的我们国家重点城市的PM2.5研究新的结果,结果表明,区域间的传输,各个地区有差异,但是还是比较大的,从这里来看,区域联防联控势在必行。

第四个特征,现在我们基本上识别了主要污染源,这里我给了北京、上海、石家庄三个城市机动车污染、燃煤污染、工业生产和扬尘以及其他源的贡献的百分比。从这里可以看出我国的控制重点是燃煤、机动车、工业生产过程和抑制扬尘。到现在为止我们采取的大气污染控制行动应该说方向是明确的,效果措施是有力的。

进展我想简单的回顾一下,在1997年的时候,我曾经写过一篇文章,说中国人翘首待蓝天,当时我讲了五个问题,前两个问题讲的是问题的严重性,后三个问题讲的是解决的途径,当时我呼吁蓝天需要清洁能源,为了蓝天,汽车工业应健康发展,蓝天需要政府合法保护,但是当时的各种原因,引起各方面的重视不够。但是,到1998年,北京市召开全市的紧急动员大会,来落实朱镕基总理关于北京市大气污染防治的重要批示,当时的环境报是以北京治理大气出重拳来报道的,1998年开始,北京市把大气污染防治工作提到了政府工作的重要议程,2000年到2010年我国大气污染控制提速,表现在三个方面:

第一个是传统的空气管理模式的改变,由单一的污染源控制转变为了多种污染源、污染物协同控制,为保障北京的奥运会,广州的亚运会和上海世博会,尝试着区域联防联控,启动了多种污染源综合管理的进程,二氧化硫的排放由两控区的总量控制扩展到了全国,成为“十一五”的约束性指标。在2007年到2009年中国环境保护部和中国工程院共同开展了中国宏观环境战略研究,这个研究中包括了大气环境保护的公关战略,2050年全国大气环境保护的总体战略目标基本实现世界卫生组织环境空气质量的指导值,满足保护公众健康、和生态安全的战略要求,这个战略研究把我们保护环境质量的目标和世界卫生组织的指导原则接轨。在这个战略目标下,2008年中国启动了环境质量标准的修订工作,这是修订后的环境质量标准,这个标准是到现在为止,中国所有标准当中唯一一个经过国务院会议讨论以后颁布的标准,可见国家、人民对这个标准的期待,为了改善空气质量,以环境标准来优化产业升级,继续加严了各类污染物的排放限制。我这里给了中国电厂排放标准的演变过程,从1996年一直到2013年,2011年有人说这是史上最严的排放标准,到2014年为了推动大气污染改善,对于重点地区提出了特别排放限制,这里特别要指出的,企业在推动产业升级、科技进步方面的重大作用,在这一两年里,我们的火电厂形成了超低排放,关于近零排放的技术的进步,比标准要求的排放的更低,技术措施更先进,大气污染防治行动计划“国十条”的颁布是中国政府对大气污染控制做的一个纲领性文件,在这个文件当中,提出了近期的五年奋斗目标,也提出了五年以后,在力争有五年甚至更长的时间基本消除重污染天气,全国空气质量明显改善的一个中期目标。从“国十条”来看更加关注了大气污染产生的重要因素,包括加快产业结构的重要调整,加快能源清洁利用和强化机动车污染防治,这三个方面是大多数城市形成大气污染的主要来源。

在污染物控制方面,强化了多种污染物的协同减排,在“十一五”期间,我们把二氧化硫作为约束性产物,“十二五”把二氧化硫、氮氧化物作为约束性指标。“国十条”要求对多种污染物实行协同减排,来取得多种环境效益。

在联防联控方面,如果说奥运会是一个有益的尝试,那么在“国十条”的指导下,在国务院有关部门和各地方政府组成的协调机制,为联防联控提供了保障,特别是对重污染情况下的应急给出了一个有效机制。

在科技方面,是全方位的推动大气污染控制领域的科技创新。去年10月3号,刘延东副总理主持召开8部委的协调会议,协调国家科研资源,研究加强大气污染科技支撑工作方案,在各个部门的努力工作下,现在基本整合了大气污染的几个组成方面,一个是国家自然基金委启动了PM2.5形成机制、控制技术和健康影响的一个重大研究计划,这个计划是按8年4个亿来计划的;第二个部分是中国科技部组织形成的“大气污染防治重点专项”;第三个是国家计划启动“京津冀环境综合治理科技重大工程”,在科技上有新的进展。另外一个是环境立法取得新进展,特别是大家称为“史上最严的”环境保护法今年1月1日开始生效,什么是最严,理念上过去是“环境保护与经济建设和社会发展相协调”,新的环境保护法变为“使经济发展与环境保护相协调”,这两个顺序的变更,体现了我们更加关注的是环境保护和民生的问题。第三大气污染防治的修订工作进入了人大常委会审定环节,有力地促进了各级政府依法保护蓝天。经过了一年多的努力,特别是“国十条”颁布以后,控制效果凸显,空气质量总体得到改现。

我这里给了74个即京津冀、长三角和珠三角2014年和2013年的结果比较,这里包括了PM2.5的平均浓度、蓝天天数和重污染天数,从这里看出重污染天数明显减少,PM2.5的年市均浓度有较大幅度的下降,有8个达到城市环境质量标准,特别是深圳这个千万人以上的城市空气质量能达标对我们这个趋势鼓舞更大。在过去一年里特别是上海的大气污染情况变化更为显著,PM2.5浓度和2013年相比下降了16.1%,有气象的原因,但是不可忽视的我们各种控制效果发挥了重要的作用,但是形势依然严峻。三大重点区域仍是空气污染相对较重的区域,复合型污染特征较严重,尚未得到有效的遏制,我们还必须更加努力。

第三个主要说一下展望,大气污染防治的挑战和机遇。最近清华大学向国家有关部门建议中国空气质量改善的时间表,在时间表中希望在2017年达到2017年“国十条”要求的基础上,2020年全国地级以上的城市污染物浓度进一步改善,珠三角地区的城市基本达标,到2030年,全国大多数地级以上的城市空气质量达标。要达到这个要求,全国大气污染物的排放量需要大幅度的削减,我这里给出了五种污染物,每种污染物从2012年到2013年的排放量的情况,相对来说二氧化硫比2012年削减51%,氮氧化物削减64%,PM2.5的一次排放削减53%,削减幅度是很大的。对重点地区任务更重,这是京津冀地区需要削减的目标,包括了京津冀周边地区,山东、内蒙古和山西都要相应的做大幅度的削减。这是长三角地区减排的目标,从总的来说要减排,需要加速转变发展模式,这里给了京津冀地区和全国平均状况的情况,这是万元GDP的排放污染情况,上边的绿线是河北省,从总的来看河北省万元亿元GDP排放污染物要比北京、天津甚至比全国的平均水平都要高,所以我们不只要做到单位GDP的排放量减少,也要做到区域的排放量减少,这是过去在京津冀地区、各个省市这些年的变化。从总的来看,污染物的排放量还是属于增长的趋势,要想改善我们的空气质量,必须加速推进我们能源生产和能源消费的革命,这里包括我们的能源方针,我们过去提出过节约与开发并重,节约优先,但是我们对节约的突出地位还不够,今后能源生产和消费革命,把节约放在优先地位,是一个重要的方面。我们需要进一步的控制移动源的污染防治,在过去我们机动车污染防治方面的努力被我们机动车保有量的增长所掩盖,所以我们需要建立“车油路”一体化的控制体系。同时,积极推动非道路移动源的污染控制,包括建设施工机械、农业机械和船舶运输各个方面。我们应该更加重视空气质量与气候变化的关联性、协调性和一致性。这里是几个城市人均排放二氧化碳的情况,我们有些城市的人均排放二氧化碳和世界大城市来比已处于相当的水平,所以中国的努力,是我们二氧化碳的排放在2030年前后达到峰值,这一个努力对我们空气质量的改善会起到一个积极的推动作用。再一个是如何科学谋划、有序推进城镇化进程,在推进城市化过程中,如何控制落后产能的提升,如何强化基础设施建设,保证清洁能源的供应,如何控制城市的规模,慎重发展千万人口级的城市,控制煤炭消费总量,减少煤炭污染,这都是在城市化进程中优先给予考虑的。

从全国来讲这些年我们在PM2.5的监测方面得到了一个很大的进展,从无到形成到一个覆盖全国的超过1000多个监测点的系统,但是这个系统到现在为止,如何提高我们监测数据的精确性、可靠性、公开性和共享性,仍然还要做多方面的努力。从科技创新来说,我们应当建立针对大气PM2.5问题的协同创新链,这个协同创新链包括三个方面:一是基础研究,来提高科学的认知能力;第二个方面就是技术研发,来提高源头减排的能力;第三个是基层创新,基层应用,提升决策支撑能力,促进新兴产业的发展。

总的来看,第一,PM2.5小颗粒体现大责任,需要政府、公众、企业一同努力;第二个,小颗粒带来大挑战,来源广,成因杂,任务重,周期长,不下狠功夫,难见成效;第三,小颗粒考验大智慧,PM2.5不仅仅是环境问题,也牵扯到经济结构和发展模式,需要理顺机制、突破惯性、夯实支撑。从另一个方面来讲,PM2.5防治工作任重道远,这里既有局限性也有区域性及全球性的问题,改善空气质量,既要关注直接排放的污染物,也要关注大气环境中形成的二次污染物,控制PM2.5污染仅靠标准是不够的,减排是硬道理,在现有污染物排放总量的情况下减少30%-60%,环境空气质量才会出现根本性好转。

空气质量改善是一个循序渐进的过程,空气质量管理是持续改善的过程,任重道远,是政府、企业和公众的共同责任,需要区域合作共同应对。要想看真正蓝天,需要坚定也需要耐心,真正做到“同呼吸、共奋斗”。

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