1.減污降碳背景下的空氣質量管理-清華大學-賀克斌院士.pdf

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1、 減減污降碳背景下的空氣質量管理污降碳背景下的空氣質量管理賀克斌賀克斌清華大學環境學院清華大學環境學院 清華大學碳中和研究院清華大學碳中和研究院2024-08-292024-08-29，上海上海報告內容報告內容 背景與進展 問題與挑戰 協同路徑分析 未來展望“雙碳雙碳”目標與空氣質量改善目標具有高度一致性目標與空氣質量改善目標具有高度一致性203020352060生態環境質量實現根本好轉，美麗中國目標基本實現生態文明全面提升，實現生態環境領域國家治理體系和治理能力現代化爭取2060年前實現碳中和 二氧化碳排放量在2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰碳達峰碳中和碳達峰碳中和空氣質量改善空氣質量改

2、善大氣污染防治行動計大氣污染防治行動計劃劃大氣污染防治頂層設計大氣污染防治頂層設計20132015201720142016十二十二五五十三十三五五以總量減排為核心以總量減排為核心以改善環境質量為核心以改善環境質量為核心圍繞二氧化硫圍繞二氧化硫、氮氧化物兩項指標氮氧化物兩項指標，推進推進重重 點行業結構點行業結構、工程工程、管理減排管理減排，不足以不足以支撐支撐 環境空氣質量全面改善環境空氣質量全面改善產業產業、能源能源、運輸運輸、用地四大結構調整用地四大結構調整，全面推進環境空氣質量改善全面推進環境空氣質量改善十四十四五五空氣質量持續改善行動計空氣質量持續改善行動計劃劃以降低以降低PMPM2

3、2.5 5濃度為主線濃度為主線，強強化化多污染物協同控制和區域聯多污染物協同控制和區域聯防防 聯控聯控，著力解決好人民群著力解決好人民群眾身眾身 邊的突出環境問題邊的突出環境問題，推推動經濟動經濟 高質量發展和全社會高質量發展和全社會低碳綠色低碳綠色 轉型轉型降降碳碳 減減污污 擴擴綠綠 增增長長 以改善空氣質量為核以改善空氣質量為核心心打贏藍天保衛戰三年行動計打贏藍天保衛戰三年行動計劃劃201820192020MajorMajor cleanclean airair actionsactions implementedimplemented 2013-2013-20202020Impact

4、of anthropogenic activities on atmospheric environmentImpact of anthropogenic activities on atmospheric environmentZhang et al.,ESE,2023中國主要大氣污染物排放量的攀升勢頭逐步被遏制中國主要大氣污染物排放量的攀升勢頭逐步被遏制20132013年以來隨著年以來隨著大氣十條大氣十條的實施，大氣污的實施，大氣污染防治領域實現歷史性變革，主要大氣污染物排染防治領域實現歷史性變革，主要大氣污染物排放量迅速下降。放量迅速下降。全國全國SOSO2 2、NONOx x和一次和一

5、次PMPM2.52.5排放量已分別于排放量已分別于20062006、20122012和和20062006年達到峰值，年達到峰值，20202020年排年排放量相較峰值分別下降了放量相較峰值分別下降了7777%、32%32%和和53%53%；VOCsVOCs和和NHNH3 3的減排是過去大氣污染防治的薄弱的減排是過去大氣污染防治的薄弱環節，排放量長期居高難下。環節，排放量長期居高難下。20172017年以來年以來VOCsVOCs和和NHNH3 3排放首次出現拐點，但減排幅度較排放首次出現拐點，但減排幅度較小。小?？諝赓|量改善成效顯著，獲得高度認可空氣質量改善成效顯著，獲得高度認可 較較2015年，

6、年，2023年在中國年在中國GDP增加增加55%，汽車保有量增加，汽車保有量增加106%的情況下：的情況下：PM2.5濃度下降濃度下降35%，重污染天數減少重污染天數減少43%空氣質量達標城市數量由空氣質量達標城市數量由99個提高至個提高至203個，增幅個，增幅105%大氣污染與經濟社會發展實現脫鉤大氣污染與經濟社會發展實現脫鉤 經濟發展經濟發展環境向好環境向好Vehicle ownershipGDPSteel prod.Energy consumptionPM2.5 conc.Heavy pollut.daysSO2 conc.城市大氣污染物濃度達標情況2000年以來年以來PM2.5濃度變化

7、情況濃度變化情況Xiao et al.,ACP,Xiao et al.,ACP,20222022Long-term variation in PMLong-term variation in PM2.52.5 composition 2000-2020 composition 2000-2020Liu et al.,ES&T,2022清潔空氣行動實施推動能源轉型與清潔空氣行動實施推動能源轉型與COCO2 2減排減排2013-2020年清潔空氣行動措施對能源消費結構的影年清潔空氣行動措施對能源消費結構的影響響Shi et al.,Nat.Comm.,2022清潔空氣行動推動結構轉型措施落地，清潔

8、空氣行動推動結構轉型措施落地，13-2013-20年間累計節能年間累計節能10.610.6億噸標準煤，減排億噸標準煤，減排COCO2 2 24.324.3億億噸噸各類減排措施的減污降碳協同效益各類減排措施的減污降碳協同效益Shi et al.,Nat.Comm.,2022;Geng et al.,in review落后產能淘汰、燃煤鍋爐淘汰、民用能源清潔化等多項結構轉型相關措施取得顯著協同減排效益落后產能淘汰、燃煤鍋爐淘汰、民用能源清潔化等多項結構轉型相關措施取得顯著協同減排效益PMPM2.52.5濃度改善濃度改善COCO2 2協同減排協同減排報告內容報告內容 背景與進展 問題與挑戰 協同路徑

9、分析 未來展望P PMM2 2 .5 5 濃度水平依然處于高濃度水平依然處于高位位 20222022年年，全國仍有全國仍有超過四分之一的城市超過四分之一的城市PMPM2.52.5年均濃度超標年均濃度超標（3535微克微克/立方米立方米）重點區域污染突出重點區域污染突出：京津冀及周邊地區和汾渭平原京津冀及周邊地區和汾渭平原PMPM2.52.5平均濃度分別為全國平均濃度平均濃度分別為全國平均濃度1.51.5和和1.61.6倍倍與國際先進水平差距仍然很大與國際先進水平差距仍然很大：全國全國PMPM2.52.5濃度是濃度是WWHOHO準則值準則值（5 5微克微克/立方米立方米）的的5.85.8倍倍，是

10、歐是歐美美 當前水平的當前水平的2 24 4倍倍空氣質量與發達國家歷史同期還有較大差距空氣質量與發達國家歷史同期還有較大差距國家國家20212021年年人均人均GDPGDP（萬美元）（萬美元）目前目前PMPM2.52.5濃度濃度（gg/m/m3 3）人均人均GDPGDP達到達到2-2.52-2.5萬美元萬美元水平年份水平年份當年當年PMPM2.52.5濃濃度度（gg/m/m3 3）中國中國1.25302035年25韓國韓國3.18252006年30左右意大利意大利3.3171990-200222左右西班牙西班牙2.96102003-200513左右法國法國4.04121990-200218-2

11、3日本日本4121987-198926左右德國德國4.63121990-199131左右英國英國4.23101995-199621左右OO3 3 污染問題逐漸凸污染問題逐漸凸顯顯 20222022年年，全國全國OO3 3平均濃度為平均濃度為145145微克微克/立方米立方米，比比20152015年年上升上升17.9%17.9%；京津京津冀及周邊地冀及周邊地 區區、長三角長三角、汾渭平原等區域均有所反彈汾渭平原等區域均有所反彈 超標天占比達超標天占比達48%48%，逐漸成為優良天數比例最主要因素逐漸成為優良天數比例最主要因素 超標城市數量明顯增加超標城市數量明顯增加：超標城市數量從超標城市數量從

12、20152015年的年的1919個增加到個增加到20222022年的年的8282個個2015-20222015-2022年全國年全國OO3 3變化情變化情況況2015-20222015-2022年首污超標天年首污超標天數數重污染天氣依然高發頻重污染天氣依然高發頻發發“十四五十四五”要求基要求基本消除重污染天氣本消除重污染天氣，即即 重重污染天數比例低于污染天數比例低于1 1%扣除沙塵后，2022 年全國重污染天數比例為 0.9%，但仍有4 4個省份個省份（河南河南、新疆新疆、河北河北、陜陜 西西）、）、5555個城市個城市超過1%，其中29個城市超過 2%部分部分區域重污染天氣易發多發區域重污

13、染天氣易發多發。主要集中在京津 冀及周邊地區、汾渭平原、天山北坡城市群；其 中天山北坡城市群重污染天數比例明顯高于其他 區域重污染重污染天氣過程天氣過程PMPM2.52.5貢獻大貢獻大。約5656%的重度及 以上污染由PM2.5引起；主要發生在秋冬季2022年重污染天數比例超過2%的城市（扣除沙塵）城市城市重污染天數比重污染天數比 例例城市城市重污染天數比重污染天數比 例例五家渠市14.2%菏澤市3.0%石河子市12.6%平頂山市3.0%昌吉州8.5%衡水市2.7%濮陽市4.1%哈爾濱市2.7%烏魯木齊市4.1%西安市2.7%開封市3.8%渭南市2.7%漯河市3.8%保定市2.5%許昌市3.6

14、%德州市2.5%咸陽市3.6%襄陽市2.5%新鄉市3.6%鄭州市2.5%邢臺市3.6%綏化市2.2%邯鄲市3.3%聊城市2.2%安陽市3.3%荊門市2.2%鶴壁市3.3%商丘市2.2%周口市3.3%末端治理減排潛力逐漸收窄末端治理減排潛力逐漸收窄2018-20202018-20202013-20172013-2017Geng et al.,in review2013-2017與與2018-2020污染物減排量對比污染物減排量對比2013-2020年不同治理措施對污染物減排的貢獻年不同治理措施對污染物減排的貢獻隨著清潔空氣行動深入開展，末端治理措施的減排潛力逐漸收窄，結構轉型的減排潛力亟待釋放隨

15、著清潔空氣行動深入開展，末端治理措施的減排潛力逐漸收窄，結構轉型的減排潛力亟待釋放 以重化工為主的產業結構、以煤為主的能源結構、以公以重化工為主的產業結構、以煤為主的能源結構、以公路貨運為主的運輸結構沒有根本改變路貨運為主的運輸結構沒有根本改變。2022年我國經濟總量占世界18%，但粗鋼、水泥產量和煤炭消費量分別占世界總量的53.9%53.9%、51.3%51.3%和和54.2%54.2%煤炭消費比重2022年56.2%，反彈0.3個百分點，顯著高于美國12.0%、德國17.5%、日本26.3%、韓國和澳大利亞27.8%，世界平均27.0%2022年我國非化石能源消費比重為17.5%，同比提高

16、0.8個百分點，與年均增長1個百分點目標仍有差距，還未達到2030年碳達峰方案序時進度 我國單位GDP能耗和單位GDP碳排放強度分別為3.4噸標煤/萬美元、6.9噸二氧化碳/萬美元，高于世界平均水平，遠高于美國、日本、德國等發達國家101583611.314557.7020406080美國歐盟英國中國2019年PM2.5濃度（ppm）與煤炭占比（%）PM2.5濃度ppm煤炭消費占比（%）地區地區粗鋼產量粗鋼產量煤炭消耗煤炭消耗乘用車乘用車美國（937萬km2）0.88億噸5.4億噸2.8億輛歐洲（28國）3億噸5億噸3.5億輛中國（960萬km2）10億噸40億噸3.2億輛生態環境生態環境結構

17、性矛盾突出結構性矛盾突出347.6429.7233.4160.3128124114.9105.797.90300200100500400中國中國印度印度世界世界美國美國日本日本法國法國德國德國意大利意大利英國英國2018年國家單位GDP能耗（噸標煤/百萬美元）人口老齡化部分抵消了空氣污染改善的健康效益人口老齡化部分抵消了空氣污染改善的健康效益Geng et al.,Nat.Geosci.,2021;Xiao et al.,EST,20222013-2020年年PM2.5污染暴露及健康損失變化污染暴露及健康損失變化PM2.5污染健康損失變化的主要驅動因污染健康損失變化的主要驅動因素素 大氣十條減

18、排措施推動大氣十條減排措施推動2013-20202013-2020年間年間PMPM2.52.5暴露水平下降暴露水平下降48%48%，相關過早死亡人數降低，相關過早死亡人數降低2020%人口老齡化導致對空氣污染暴露的脆弱人群增加，部分抵消了污染改善的健康效益。人口老齡化導致對空氣污染暴露的脆弱人群增加，部分抵消了污染改善的健康效益。長期暴露水平長期暴露水平相關過早死亡相關過早死亡減污降碳協同治理能夠最大限度保護敏感人群健康減污降碳協同治理能夠最大限度保護敏感人群健康協同治理協同治理減污或降碳減污或降碳基準基準協同治理協同治理減污或降碳減污或降碳基準基準Liu et al.,Lancet Plan

19、etary Health,2022評估評估了了18種可能的減排路徑下中種可能的減排路徑下中國未來空氣質量變化和健康影響：國未來空氣質量變化和健康影響：發現大多數減排路徑下空氣質發現大多數減排路徑下空氣質量的改善無法抵消老齡化的負量的改善無法抵消老齡化的負面影響；面影響；由于未來老齡化人群對空氣污由于未來老齡化人群對空氣污染的脆弱性逐步增加，單獨實染的脆弱性逐步增加，單獨實施減污或降碳措施將難以持續施減污或降碳措施將難以持續保護人群健康；保護人群健康；只有減污降碳協同減排路徑能只有減污降碳協同減排路徑能夠顯著減少中長期（夠顯著減少中長期（2030年年后）的后）的PM2.5污染健康損失。污染健康損

20、失。報告內容報告內容 背景與進展 問題與挑戰 協同路徑分析 未來展望Tracing PMTracing PM2.52.5 air pollution in supply chains air pollution in supply chainsZhao et al.,Nat.Comm.,2023減污降碳協同路徑設計減污降碳協同路徑設計在未來碳減排路徑選擇方面，應當綜合利用在未來碳減排路徑選擇方面，應當綜合利用資源利用減碳資源利用減碳、能源結構降碳能源結構降碳、工業過程脫碳工業過程脫碳、地質空間存碳地質空間存碳、生態生態系統固碳系統固碳和和市場機制融碳市場機制融碳等多種技術路徑逐步實現碳中和，同

21、時充分考慮不同技術路徑對大氣污染減排的協同效等多種技術路徑逐步實現碳中和，同時充分考慮不同技術路徑對大氣污染減排的協同效應，應，將推動空氣質量持續改善做為碳中和技術路徑選擇的重要約束條件將推動空氣質量持續改善做為碳中和技術路徑選擇的重要約束條件，以最大限度實現，以最大限度實現“減污降碳減污降碳”協同效應。協同效應。能源結構降碳能源結構降碳地質空間存碳地質空間存碳生態系統固碳生態系統固碳資源利用減碳資源利用減碳市場機制融碳市場機制融碳工業過程脫碳工業過程脫碳基準路徑碳中和路徑碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平臺（碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平臺（CNCAP）清華大學以清華大學以自

22、主研發自主研發的中國多尺度排放清單模型的中國多尺度排放清單模型MEIC、中國未來排放動態評估模型、中國未來排放動態評估模型DPEC、中國大氣成分近、中國大氣成分近實時追蹤數據集實時追蹤數據集TAP、成本動態核算模型、成本動態核算模型DMEC為基礎，為基礎，耦合集成耦合集成綜合評估模型綜合評估模型GCAM-China、地球系統模型、地球系統模型CIESM、大氣化學傳輸模型、大氣化學傳輸模型WRF-Chem/WRF-CMAQ，形成了，形成了碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平臺臺 CNCAP。中國未來排放動態評估模型（中國未來排放動態評估模型（DPEC）

23、http:/www.meicmodel.org/dataset-dpec.htmlhttp:/www.meicmodel.org/dataset-dpec.html 與綜合評估模型動態鏈接，獲取未來活動水平數據；部門尺度基于技術演替的排放預測模塊；無縫銜接IPCC情景庫，與CMIP情景可比較，更符合中國實際；與MEIC模型完全耦合，輸出模式直接可用的未來排放情景數據。Tong et al.,Atmos.Chem.Phys.,2020;Cheng et al.,Faraday Discuss.,2021 清潔空氣政策清潔空氣政策耦合耦合IPCC AR6氣候情景與中國清潔空氣政策氣候情景與中國清潔

24、空氣政策不同能源消費品種對不同能源消費品種對20202020年年COCO2 2和大氣污染物排放的貢獻和大氣污染物排放的貢獻燃煤依然是當前燃煤依然是當前COCO2 2和大氣污染物排放共同的最主要來源和大氣污染物排放共同的最主要來源數據來源:MEIC,http:/基于污染源的減污降碳協同減排潛力評估基于污染源的減污降碳協同減排潛力評估2020年各類源每單位年各類源每單位CO2排放量對應的排放量對應的大氣污染物排放大氣污染物排放Cheng et al.,in review減污降碳協同路徑情景減污降碳協同路徑情景近期（近期（2020-2030）中長期（中長期（2030-2060）參考情景參考情景 社會

25、經濟在可持續發展目標下增長，但不考慮額外的碳減排及空氣質量目標約束，提供基線參考情景。末端治理末端治理 社會經濟在可持續發展目標下增長，不考慮碳減排約束，但實施嚴格的末端治理措施以改善空氣質量。碳達峰碳達峰+末端治理末端治理 以減排成本優先原則選取降碳措施，2030年左右實現碳達峰；同時實施嚴格末端治理措施。無進一步的碳減排目標約束，不再額外推動低碳轉型措施；繼續實施嚴格末端治理措施。碳中和碳中和+末端治理末端治理 以減排成本優先原則選取降碳措施，2030年左右實現碳達峰；同時實施嚴格末端治理措施。以2060年前實現碳中和為目標，以減排成本優先原則持續推動低碳轉型措施；繼續實施嚴格末端治理措施

26、。減污降碳協同減污降碳協同 基于不同措施的空氣質量改善協同度優選降碳措施，推動碳排放早日達峰；同時實施嚴格末端治理措施。以2060年前實現碳中和為目標，以減排成本優先原則持續推動低碳轉型措施；繼續實施嚴格末端治理措施。Cheng et al.,2023在碳中和情景下，在碳中和情景下，2060年我國將基本完成低碳能源轉型，以煤、油為主的高碳能源結構得到根本改變：一次能源消費中非年我國將基本完成低碳能源轉型，以煤、油為主的高碳能源結構得到根本改變：一次能源消費中非化石能源占比高達化石能源占比高達72%；可再生能源發電占比將達到；可再生能源發電占比將達到70%以上；工業部門終端煤炭消費比例低于以上；

27、工業部門終端煤炭消費比例低于15%，新能源車占比達到，新能源車占比達到60%以上，民用部門能源以上，民用部門能源全面清潔化全面清潔化。實現碳中和的排放路徑大致在實現碳中和的排放路徑大致在2度情景和度情景和1.5度情景之間，更接近度情景之間，更接近1.5度情景。度情景。工業終端工業終端能源消費結構能源消費結構發電結構發電結構Tong et al.,Atmos.Chem.Phys.,2020;Cheng et al.,Natl.Sci.Rev.,2021民用終端民用終端能源消費結構能源消費結構交通終端交通終端能源消費結構能源消費結構不同情景下中國未來能源結構變化不同情景下中國未來能源結構變化不同路

28、徑下不同路徑下COCO2 2及主要大氣污染物排放變化及主要大氣污染物排放變化不同路徑下不同路徑下2015-2060年年CO2排放變化排放變化不同路徑下不同路徑下2015-2060年主要大氣污染物排放變年主要大氣污染物排放變化化Cheng et al.,2023現行的以末端控制為主的清潔空氣政策可以使大氣污染物排放在現行的以末端控制為主的清潔空氣政策可以使大氣污染物排放在2030年之前保持下降態勢，但年之前保持下降態勢，但2030年后進一步減排的空間年后進一步減排的空間和潛力將大幅收窄。和潛力將大幅收窄。而在碳中和情景下，深度低碳能源轉型將帶來顯著的污染物協同減排效益：主要大氣污染物排放在而在碳

29、中和情景下，深度低碳能源轉型將帶來顯著的污染物協同減排效益：主要大氣污染物排放在2030-2060年之間將進年之間將進一步下降一步下降67%（NOx）至）至83%（SO2）。）。在末端治理路徑下，在末端治理路徑下，2030年全國大部分地區年全國大部分地區PM2.5年均濃度可達到年均濃度可達到35g/m3的現行環境空氣質量標準，但的現行環境空氣質量標準，但2030年之后年之后 PM2.5濃度持續下降的空間不大；濃度持續下降的空間不大；在減污降碳協同路徑下，到在減污降碳協同路徑下，到2060年全國絕大部分地區年全國絕大部分地區PM2.5年均濃度降低到年均濃度降低到10 g/m3以下，以下，PM2.

30、5空氣污染問題將得到基本空氣污染問題將得到基本解決。解決。不同排放路徑下中國未來不同排放路徑下中國未來PM2.5濃度變化濃度變化減污降碳協同路徑推動減污降碳協同路徑推動PMPM2.52.5污染暴露水平持續下降污染暴露水平持續下降協同路徑下協同路徑下PM2.5暴露水平暴露水平變化的驅動因素變化的驅動因素不同路徑下不同路徑下2015-2060年年PM2.5暴露水平變暴露水平變化化20602030減污和降碳分別是近期（減污和降碳分別是近期（20302030年前）和中長期（年前）和中長期（20302030年后）年后）PMPM2.52.5暴露水平下降的主要驅動暴露水平下降的主要驅動力力Cheng et

31、al.,2023減污降碳協同路徑的健康效益減污降碳協同路徑的健康效益協同路徑下人群健康損失變化的驅動因素協同路徑下人群健康損失變化的驅動因素不同路徑下不同路徑下2015-2060年人群健康損失變年人群健康損失變化化在人口老齡化背景下，通過減污降碳協同發力將能夠最大限度保護人群健康，獲得持續健康效益在人口老齡化背景下，通過減污降碳協同發力將能夠最大限度保護人群健康，獲得持續健康效益Cheng et al.,2023在在PMPM2.52.5-O-O3 3-CO-CO2 2協同治理情景中：協同治理情景中：由于考慮了措施的減污降碳協同性，能夠實現與碳達峰和由于考慮了措施的減污降碳協同性，能夠實現與碳達

32、峰和PMPM2.52.5-CO-CO2 2協同治理情景相近的碳減排目標；協同治理情景相近的碳減排目標；同時考慮了臭氧前體物同時考慮了臭氧前體物NONOX X和和VOCVOC的協同減排，可在全國尺度上實現的協同減排，可在全國尺度上實現OO3 3濃度改善目標濃度改善目標202020252030 由于各地區排放結構、發展程度不一，全國統一的污染物減排方案下重點區域由于各地區排放結構、發展程度不一，全國統一的污染物減排方案下重點區域OO3 3污染改善效果有限污染改善效果有限 加強重點區域減排，將使得京津冀及周邊地區加強重點區域減排，將使得京津冀及周邊地區OO3 3濃度進一步下降濃度進一步下降7 7 g

33、/mg/m3 3，實現濃度改善目標，實現濃度改善目標報告內容報告內容 背景與進展 問題與挑戰 協同路徑分析 未來展望展望一：融合清單編制展望一：融合清單編制大氣大氣污染物與二氧化碳的污染物與二氧化碳的融合排放清單及來源識別融合排放清單及來源識別多目標協同減排方案制定多目標協同減排方案制定全國及重點區域協同減全國及重點區域協同減排路徑識別排路徑識別 構建大氣污染構建大氣污染與溫室氣體深度融合的來源解析與協同減排路徑識別技術體系與溫室氣體深度融合的來源解析與協同減排路徑識別技術體系融合清單源分類體系建立融合清單源分類體系建立活動水平數據系統重構活動水平數據系統重構碳排放計算參數擴充碳排放計算參數擴

34、充高分辨率時空分配重構高分辨率時空分配重構污染物與污染物與CO2排放深度融合清單構建排放深度融合清單構建行業產品/燃料類型工藝/燃燒技術末端控制技術自上而下宏觀統計自下而上調查核算設備級演替面源時空遷移路網模型協同減排措施梳理協同減排措施梳理全國及地方層面規劃目標梳理全國及地方層面規劃目標梳理自下而上的城市空氣質量目標測算自下而上的城市空氣質量目標測算全國及重點區域協同減排路徑識別全國及重點區域協同減排路徑識別協同減排策略設計協同減排策略設計協同減排情景制定協同減排情景制定能源轉型能效提升硫氮塵常規污染物治理VOC專項治理單項措施評價協同優選組合指標體系O3關鍵前體物減排約束區間能源轉型路徑污

35、染治理路徑2035年實現“美麗中國”2030實現碳達峰2060年實現碳中和 自下而上的空氣質量目標測算城市污染分級近中期PM2.5、O3濃度目標排放預測模型DPEC空氣質量模型WRF-CMAQ碳和污染物排放變化PM2.5和O3濃度變化碳達峰路徑提前達峰路徑減污降碳協同路徑 梳理我國和歐美環境空氣質量標準制修訂歷程梳理我國和歐美環境空氣質量標準制修訂歷程 我國現行我國現行環境空氣質量標準環境空氣質量標準采用世衛組織采用世衛組織全球空氣質量指南全球空氣質量指南過渡期過渡期1階段目標，階段目標，PM2.5年均濃年均濃度限值為度限值為35g/m3，相比美國（，相比美國（9g/m3）、日韓（）、日韓（1

36、5g/m3）、歐盟（）、歐盟（20g/m3）濃度限值寬松很多）濃度限值寬松很多 1982年首訂標準，先后5次修訂 1980年首訂標準指令，逐步修訂完善 第十三次修訂第十三次修訂NAAQS2024年年1971年首訂標準，歷經13次修訂 展望二：國際公約管控物種的多維關聯展望二：國際公約管控物種的多維關聯CO2、CH4、N2O、Hg電廠工業交通溶劑農業開放燃燒廢棄物處理民用SO2、NOx、PM、VOCs、NH3大氣污染大氣污染防治政策防治政策國際公約國際公約ODSPOPs大氣污染物管控物種大氣污染前體物與國際公約管控物質具有一定的同根同源性大氣污染前體物與國際公約管控物質具有一定的同根同源性 探索

37、多目標探索多目標約束的大氣氧化性調控約束的大氣氧化性調控空氣質量空氣質量氣候公約氣候公約臭氧層公約臭氧層公約人為源排放人為源排放天然源排放天然源排放SO2NOxVOCsNH3O3COS-PM2.5BC OCHMHg公約公約POPs公約公約POPsHgHg2+CO2CH4N2OHCFCsHFCsT,RHJ地氣交換地氣交換SLCPsSLCPs大氣自凈大氣自凈前體物前體物深度減排深度減排ODSODS大氣自凈大氣自凈毒性成分毒性成分遷移轉化遷移轉化來源：張遠航院士團隊44來源和過程協同來源和過程協同氣候變化氣候變化框架協議框架協議斯德哥爾摩斯德哥爾摩公約公約關于汞的關于汞的水俁公約水俁公約排放源協同（

38、燃煤、固廢焚燒、水泥、有色金屬冶煉）排放源協同（產品升級，生產與消費排放）排放源協同（燃煤、鋼鐵燒結、再生金屬等）排放源拮抗（鼓勵廢棄物資源化 固廢焚燒 二噁英/呋喃 ）蒙特利爾蒙特利爾議定書議定書排放源協同過程協同過程拮抗排放源拮抗排放源拮抗（含汞固廢資源化 大氣汞）Anderson et al.,2012;Butler et al.,2016;Meul et al.,2016;Dhomse et al.,2018；WMO 2018等氣候公約氣候公約對其他公約的影響：對其他公約的影響：排放控制協同為主，排放控制協同為主，存在部分拮抗過程存在部分拮抗過程45來源和過程協同來源和過程協同過程協同

39、（GHG 溫升 高緯度O3）（GHG 平流層光解 O3）(GHG 大氣水含量 O3）過程拮抗（GHG 溫升 大氣汞沉降）過程協同（GHG 溫升 凍土融化 歷史汞排放）（GHG 植物生長 植物固汞 生態汞污染）排放源協同過程協同過程拮抗排放源拮抗過程拮抗（GHG 溫升 環境降解速率下降）過程協同（GHG 溫升 凍土融化 歷史排放）氣候變化氣候變化框架協議框架協議蒙特利爾蒙特利爾議定書議定書斯德哥爾摩斯德哥爾摩公約公約關于汞的關于汞的水俁公約水俁公約氣候公約氣候公約對其他公約的影響：對其他公約的影響：環境過程極其復雜，環境過程極其復雜，協同與拮抗并存協同與拮抗并存Anderson et al.,2

40、012;Butler et al.,2016;Meul et al.,2016;Dhomse et al.,2018；WMO 2018等展望三：健康效應的深化展望三：健康效應的深化分析分析顆粒物健康效應評估：“等量等毒”“等量不等毒”47不同地區單位質量顆粒物的毒性差異顯著不同地區單位質量顆粒物的毒性差異顯著Li et al.,2019,AE(Burnett et.al.,PNAS,2018)現行的顆粒物健康效應評估方法：現行的顆粒物健康效應評估方法：基于顆粒物質量基于顆粒物質量假設假設“等量等毒等量等毒”VS基于不同流行病學研究的綜合集成基于不同流行病學研究的綜合集成排放源對顆粒物健康效應的

41、影響48大氣顆粒物的質量與毒性的關鍵貢獻大氣顆粒物的質量與毒性的關鍵貢獻組分差異顯著組分差異顯著Daellenbach et al.,2020,NatureWu et al.,2023,Nature Communications不同工業源顆粒物的對不同工業源顆粒物的對PMPM2.52.5質量和毒性質量和毒性的貢獻明顯不同的貢獻明顯不同我國不同工業源排放對我國不同工業源排放對PMPM2.52.5質量和毒性貢獻的顯著差異質量和毒性貢獻的顯著差異質量濃度：二次無機質量濃度：二次無機組分主導組分主導不同毒性指標不同毒性指標均顯示，有機均顯示，有機物、機動車磨物、機動車磨損組分的貢獻損組分的貢獻更大更大

42、需建立顆粒物全組分清單，特別是厘清關鍵毒性組分的排放源大氣顆粒物單位質量毒性差異的成因：大氣過程49污染源大氣顆粒物暴露健康效應組分濃度組分毒性排放二次生成傳輸擴散大氣轉化大氣過程“地球健康地球健康”全球氣候變化生態系統破壞直接影響：影響顆粒物關鍵毒性組分關鍵毒性組分性質 化學組分：重金屬、有機物、新污染物 生物組分：病原菌、生物大分子間接影響：大氣化學顆粒物氣候、生態效應相關性質氣候/生態對健康的影響減減排行業的協同排行業的協同減減排物種的協同排物種的協同減減排部門的協同排部門的協同51我國應對氣候變化的重要行動我國應對氣候變化的重要行動部門部門/主管單位主管單位政策名稱政策名稱主要內容主要

43、內容全領域全領域總領總領中共中央中共中央 國務院國務院 關于完整準確全面貫徹新發關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見展理念做好碳達峰碳中和工作的意見確定全國到確定全國到20252025年、年、20302030年、年、20602060年目標，明確各領域政策方向年目標，明確各領域政策方向全領域全領域總領總領國務院國務院 20302030年前碳達峰行動方案年前碳達峰行動方案確定全國十四五與十五五目標，分領域重點任務及具體目標指標確定全國十四五與十五五目標，分領域重點任務及具體目標指標各地區梯次有序碳達峰，因地制宜、試點推廣各地區梯次有序碳達峰，因地制宜、試點推廣全領域全領域生態環

44、境部等生態環境部等減污降碳減污降碳協同增效實施方案協同增效實施方案強化多介質源頭防控、重點協同減污降碳領域具體任務目標強化多介質源頭防控、重點協同減污降碳領域具體任務目標加強技術創新、制度模式、市場機制等創新與保障加強技術創新、制度模式、市場機制等創新與保障國家能源局國家能源局能源能源碳達峰碳中和標準化提升行動計劃碳達峰碳中和標準化提升行動計劃新能源發電涉網安全標準建設、完善特高壓交、直流標準體系建設、加快新能源發電涉網安全標準建設、完善特高壓交、直流標準體系建設、加快完善新型儲能技術標等完善新型儲能技術標等工業和工信部、工業和工信部、發改委等發改委等工業工業領域碳達峰實施方案領域碳達峰實施方

45、案總體行業目標：總體行業目標：20302030年前工業領域二氧化碳達峰年前工業領域二氧化碳達峰總體任務舉措：深入調整產業結構，淘汰落后產能、控制兩高一低行業產總體任務舉措：深入調整產業結構，淘汰落后產能、控制兩高一低行業產能、鼓勵綠色制造；能、鼓勵綠色制造；優化用能結構、電氣化、提升能效；優化用能結構、電氣化、提升能效；加快數字化轉型、園區微電網、綠色供應鏈；加快數字化轉型、園區微電網、綠色供應鏈；加強資源循環利用加強資源循環利用有有色金屬行業色金屬行業碳達峰實施方案碳達峰實施方案建材行業建材行業碳達峰實施方案碳達峰實施方案關于促進關于促進鋼鐵工業鋼鐵工業高質量發展的指導意見高質量發展的指導意

46、見城鄉建設城鄉建設住建部、發改住建部、發改委委城鄉建設城鄉建設領域碳達峰實施方案領域碳達峰實施方案總體目標：總體目標：20302030年前城鄉建設領域碳排放達峰年前城鄉建設領域碳排放達峰任務舉措：低碳城市建設，提高建筑節能水平任務舉措：低碳城市建設，提高建筑節能水平推動可再生能源應用、終端電氣化、光儲直柔推動可再生能源應用、終端電氣化、光儲直柔推廣綠色建造方式和綠色建材應用推廣綠色建造方式和綠色建材應用“十四五十四五”建筑建筑節能與綠色建筑發展規劃節能與綠色建筑發展規劃“十四五十四五”建筑建筑業發展規劃的通知業發展規劃的通知52部門部門/主管單位主管單位政策名稱政策名稱主要內容主要內容交通運輸

47、部交通運輸部推進多式聯運發展優化推進多式聯運發展優化調整運輸結構調整運輸結構工作方案工作方案目標：基礎設施發展、節點銜接融合、運輸裝備綠色智目標：基礎設施發展、節點銜接融合、運輸裝備綠色智能、運輸服務安全可靠能、運輸服務安全可靠任務舉措：優化客貨運輸結構，提升大宗貨物中長距離任務舉措：優化客貨運輸結構，提升大宗貨物中長距離鐵路水路運輸比例，建設公共交通體系；提升運輸裝備鐵路水路運輸比例，建設公共交通體系；提升運輸裝備能效；優化用能結構能效；優化用能結構綠色交通綠色交通“十四五十四五”發展規劃發展規劃“十四五十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃現代綜合交通運輸體系發展規劃農業農村部農業農村部農業

48、農村農業農村減排固碳減排固碳實施方案實施方案目標：農業溫室氣體減排，增強土壤固碳，保障糧食安目標：農業溫室氣體減排，增強土壤固碳，保障糧食安全、鄉村振興全、鄉村振興任務：種植業減肥增效、稻田管理、畜牧飼喂糞污管理任務：種植業減肥增效、稻田管理、畜牧飼喂糞污管理改進、農機節能、農村可再生能源替代等改進、農機節能、農村可再生能源替代等科技部等科技部等科技支撐碳達峰碳中和實施方案科技支撐碳達峰碳中和實施方案煤炭清潔利用、新能源供應、儲能、技術煤炭清潔利用、新能源供應、儲能、技術零碳工業流程、低碳建筑、碳捕集等負碳技術零碳工業流程、低碳建筑、碳捕集等負碳技術教育部等教育部等加強碳達峰碳中和高等教育人才

49、培養體系建設工作方案加強碳達峰碳中和高等教育人才培養體系建設工作方案綠色低碳發展國民教育體系建設實施方案綠色低碳發展國民教育體系建設實施方案加強綠色低碳教育、培養專業人才、深化產教融合加強綠色低碳教育、培養專業人才、深化產教融合財政部財政部財政支持雙碳工作的意見財政支持雙碳工作的意見明確支持方向，發揮稅收激勵作用、政府采購、資金引明確支持方向，發揮稅收激勵作用、政府采購、資金引導等財政手段導等財政手段綠色消費綠色消費發改委等發改委等促進綠色消費實施方案促進綠色消費實施方案食品、服裝、居住家電、交通、包裝、文旅等引導食品、服裝、居住家電、交通、包裝、文旅等引導國務院等國務院等碳排放權交易管理暫行

50、條例碳排放權交易管理暫行條例生態環境部主管，行業范圍逐步擴大，免費和有償結合生態環境部主管，行業范圍逐步擴大，免費和有償結合分配配額，綜合因素調整配額分配，處罰條例等分配配額，綜合因素調整配額分配，處罰條例等地方行動地方行動北京市碳達峰實施方案北京市碳達峰實施方案河北省碳達峰實施方案河北省碳達峰實施方案各地方政府結合實際發展情況制定各地方政府結合實際發展情況制定我國應對氣候變化的重要行動我國應對氣候變化的重要行動主要內容主要內容減減污降碳協同一體污降碳協同一體研究研究框架框架 研究內容研究內容標志性成果標志性成果 多尺度高精度空天地一體智多尺度高精度空天地一體智能感知與智慧研判技術體系能感知與

51、智慧研判技術體系 多領域全過程碳污協同高效多領域全過程碳污協同高效控制成套技術與裝備控制成套技術與裝備 多場景、眾領域、國際融通多場景、眾領域、國際融通的碳污協同共治創新樣板區的碳污協同共治創新樣板區 自主可控的新一代碳污綜合自主可控的新一代碳污綜合模擬與優化調控大模型模擬與優化調控大模型 協同耦合原理與傳導機制協同耦合原理與傳導機制 協同立體智能感知與精準協同立體智能感知與精準研判研判 多介質協同控制重大共性多介質協同控制重大共性技術技術 重點領域系統整裝技術重點領域系統整裝技術 協同綜合模擬與優化調控協同綜合模擬與優化調控 關鍵技術示范與應用關鍵技術示范與應用破解碳污協同破解碳污協同增效科

52、學機理增效科學機理重大需求重大需求突破碳污一體突破碳污一體高效治理技術高效治理技術構建碳污共治構建碳污共治集成創新體系集成創新體系開辟中國碳污開辟中國碳污協同共治新路協同共治新路徑徑總體目標總體目標打造國際綠色打造國際綠色低碳低碳技術新賽道技術新賽道創新全球經濟創新全球經濟氣候環境治理氣候環境治理新范式新范式Tong,D.,Cheng,J.,Liu,Y.,Yu,S.,Yan,L.,Hong,C.,Qin,Y.,Zhao,H.,Zheng,Y.,Geng,G.,Li,M.,Liu,F.,Zhang,Y.,Zheng,B.,Clarke,L.,and Zhang,Q(2020),Dynamic p

53、rojection of anthropogenic emissions in China:methodology and 20152050 emission pathways under a range of socio-economic,climate policy,and pollution control scenarios,Atmos.Chem.Phys.,20,57295757,https:/doi.org/10.5194/acp-20-5729-2020.Cheng,J.,D.Tong,Q.Zhang,Y.Liu,Y.Lei,G.Yan,L.Yan,S.Yu,R.Y.Cui,L.

54、Clarke,G.N.Geng,B.Zheng,X.Y.Zhang,S.J.Davis,and K.B.He(2021),Pathways of Chinas PM2.5 air quality 2015-2060 in the context of carbon neutrality,Natl.Sci.Rev.,https:/doi.org/10.1093/nsr/nwab078.Cheng,J.,D.Tong,Y.Liu,S.Yu,L.Yan,Q.Y.Xiao,B.Zheng,G.N.Geng,K.B.He,and Q.Zhang(2021),Comparison of current a

55、nd future PM2.5 air quality in China under CMIP6 and DPEC emission scenarios,Geophys.Res.Letts.48,e2021GL093197.Liu,Y.,D.Tong,J.Cheng,S.J.Davis,S.Yu,B.Yarlagadda,L.E.Clarke,M.Brauer,A.J.Cohen,H.D.Kan,T.Xue,and Q.Zhang(2022),Role of climate goals and clean-air policies on reducing future air pollutio

56、n deaths in China:a modelling study,Lancet Planet.Health.,6,e92-99.Cheng,J.,D.Tong,Y.Liu,G.N.Geng,S.J.Davis,K.B.He,and Q.Zhang(2023),A synergistic approach to air pollution control and carbon neutrality in China can avoid millions of premature deaths by 2060,One Earth,6,978989.謝謝謝謝！http:/meicmodel.orghttp:/tapdata.org感謝張強、同丹、鄭光潔、耿冠楠、鄭博、程靜、劉洋、肖清揚、吳清茹等幫助準備材料