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短期与长期:中国大气污染治理的有效路径

创作时间:
2025-01-22 18:23:51
作者:
@小白创作中心

短期与长期:中国大气污染治理的有效路径

中国经济在过去的40年间快速增长,而环境问题尤其是大气污染问题也在这期间越来越受到人们的重视,从20世纪80年代开始关注二氧化硫排放和酸雨的损害,到近15年间逐渐转向关注氮氧化物、PM2.5以及臭氧的污染。国家对于大气持续改善也使用了各种各样的管控措施,有短期的,也有长期的。生态环境部环境规划院大气环境规划研究所温章博士与中国农业大学团队共同撰写的论文“短期应急和长期减排相结合促进中国空气质量持续改善”研究了这个问题。

研究以大气氮沉降和PM2.5浓度为评估指标,使用近60个监测站点、4万多条Nr样本数据以及奥运会、APEC、阅兵式以及“一带一路”峰会时期PM2.5及前体物的综合观测数据,结合大气化学传输模型和机器学习算法,量化了短期紧急措施和长期减排政策对空气质量改善的协同影响和净效益。

短期措施

为了防止空气污染在重大活动期间成为干扰因素,国家会制定一些短期措施保障空气质量,例如暂时性停止一些高污染的生产、对重要区域进行交通限流等,并且这些措施不仅仅在当地实施,有时也会扩展到周边地区,例如北京奥运会的管控措施延伸到了天津、河北等。

短期管控的空气质量改善效果非常明显,管控期间SO2和NO2的浓度下降了30%~56%,PM2.5的浓度下降了60%,二次无机离子(SNA:SO42−、NO3−、NH4+)下降幅度超过70%,但是每次活动期间NH3浓度并没有大幅下降,在APEC期间反而还略有上升。

短期的空气质量变化与气象因素之间也有非常强的关联性,该研究也对此进行了考量,空气污染物浓度主要与风速、降水和相对湿度呈显著负相关,但与大气压正相关,温度对空气污染的影响存在较高的不确定性。在该研究中,某些气象条件确实有利于活动期间空气污染物的扩散,但短期减排措施仍然是污染减缓的主要推动因素。例如,在奥运会期间,存在较高温度、较高相对湿度、较低大气压和频繁的偏北风等不利气象条件,但与奥运前后期相比,PM2.5浓度仍有明显下降的趋势。


图1 重大活动前中后北京气态前体物及二次无机粒子浓度示意图

然而,在各种短期控制措施解除后,所有空气污染物浓度大多都恢复到初始水平,重大活动后PM2.5浓度分别比重大活动期间增加了157%(奥运)、156%(APEC)和139%(阅兵),“一带一路”峰会后PM2.5的浓度几乎与会议期间没有变化(-1%)。类似的案例包括在杭州G20峰期间,PM2.5和SNA浓度分别减少了12%和12%,解除措施后,也恢复到了之前的水平。但这也并不证明短期措施没有意义,“奥林匹克蓝”、“APEC蓝”和“阅兵蓝”给世界留下了深刻印象,“蓝天”增加了人们战胜空气污染的决心,同时也展示了改善空气质量的潜力。

长期管控

长期管控方面,过去十余年中,随着《大气污染防治行动计划》等政策的落实,大气污染物排放大幅减少,空气质量持续改善,该研究分析了全国2011年至2020年的大气Nr(NH3、NO2、HNO3、pNH4+、pNO3−)与氮沉降量,在此10年间,大气Nr的平均浓度约为22.3±1.34 µg/Nm3,2013年时最高,到2020年缓慢下降19%。在降水中的Nr平均浓度为2.86±0.39 mg /L(NO3−,NH4+),最高值出现在2012年,到2020年下降了36%。同样的,氮沉降量在这10年间下降了19%、26%和23%。


图2 2011年~2020年间大气Nr浓度与氮沉降的变化趋势图

2013年—2022年,十年间我国PM2.5浓度下降了57%,实现了十连降,重污染天数下降了92%,二氧化硫浓度达到了个位数。北京市2013年PM2.5浓度89.5微克/立方米,2022年则是30微克/立方米,重污染天数从58天降到了3天。种种数据也表明了长期管控措施对于空气质量持续改善的有效性。

总结

短期措施在重要活动期间可以有效降低污染物浓度,但这种效果可能是暂时的。长期减排的管控政策才是实现空气质量改善的关键。但不论是短期还是长期,在应对气候变化等复杂情景下,需要协同并行,多元共治,这才是持续大气污染持续改善的有效路径。

参考文献:

[1] Wen, Z., Ma, X., Xu, W. et al. Combined short-term and long-term emission controls improve air quality sustainably in China. Nat Commun 15, 5169 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-49539-9

来源:大城小E

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