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中日韓三國PM2.5都是本地排放貢獻為主,各國應聚焦本國污染減排

大氣所 | 2019-11-20 22:11:00

 

2019年11月20日,《東北亞大氣污染物長距離跨境傳輸項目第四階段研究成果總結報告》在韓國首爾發布。針對項目研究報告的主要結論,中國環境科學研究院大氣環境首席科學家柴發合研究員進行了解讀。

問:東北亞大氣污染物長距離跨境傳輸項目是什么類型的項目,報告的主要研究結論是什么?

東北亞大氣污染物長距離跨境傳輸項目是由韓國在1995年發起,中、日、韓科研人員共同參加的國際合作項目,主要研究大氣污染物在東北亞區域范圍內的跨境傳輸問題。該項目由中國環境科學研究院、日本亞洲空氣污染研究中心、韓國國立環境研究院作為牽頭單位,聯合相關高校及科研團體共同參與。項目秘書處設在韓國國立環境研究院,由三國科學家組成工作組,下設監測和模型子工作組。目前合作研究已進行了20年,完成了4個階段的研究工作,促進了三國在大氣環境研究領域的學術交流、信息共享和聯合研究。本次發布的報告是中日韓三國科學家共同開展的第4階段研究成果。

對2017年東北亞地區PM2.5污染的模型模擬研究結果表明,中、日、韓三國之間的影響是相互的,但本地排放貢獻都占主導。在清潔天,三國相互影響很小。從絕對濃度貢獻來看,中國對韓國主要城市的PM2.5年均濃度貢獻僅為3.5μg/m3左右,對日本主要城市的PM2.5年均濃度貢獻僅為1.5μg/m3左右。在日韓為數不多的污染天,中國排放對韓國主要城市PM2.5的貢獻率為30%左右,對日本主要城市PM2.5的貢獻率為20%左右。日韓兩國處于我國的下風向位置,中國污染物排放對韓國和日本主要城市影響的可能性相對較大;但在一些特定的環流背景下,日韓排放污染物也會對我國產生影響。

中日韓三國空氣質量監測數據分析表明,2018年中國338城市的PM2.5平均濃度比2015年下降了22%,北京地區下降了37%。相比而言,2017年日本PM2.5平均濃度比2015年下降了11%,東京地區僅下降7%;2018年韓國PM2.5平均濃度比2015年下降了11%,而首爾地區PM2.5濃度則不降反升4%。

綜上所述,在中日韓三國主要城市的PM2.5污染中,本地排放貢獻都占主導地位,且三國之間的影響是相互的。加大本國大氣污染物的減排力度是改善本地環境質量最有效的途徑,同時也可以為整個東北亞地區的空氣質量改善做出貢獻。

問:PM2.5的跨境傳輸貢獻率是怎么得出的,方法和結果的不確定性如何?

PM2.5的跨境傳輸貢獻率是通過空氣質量模型和源解析方法計算出來的,存在一定的不確定性。中日韓三方均采用國際通用的第三代區域空氣質量模型和源解析方法對三國主要城市的PM2.5開展區域來源解析工作,但具體解析方法略有差異。中方使用CAMx模型、日韓方使用CMAQ模型模擬污染物濃度;在傳輸貢獻方面,中方采用源示蹤的方法(PSAT),日韓方采用源“開關法”(Brute Force)來計算。

一是模型本身的不完善造成模擬結果的不確定性。雖然中日韓三方選用的第三代空氣質量模型能夠定量估算長距離傳輸貢獻,但需要說明的是,空氣質量模型對長距離大氣污染物的傳輸、沉降和化學轉化的模擬仍存在較大不確定性,特別是對氣象條件和二次大氣污染物的化學轉化模擬,以及與氣象條件的反饋機制上仍存在一定誤差。中方大氣攻關項目最新研究表明,目前主流空氣質量模型的化學機理還存在一定的不確定性,如在硝酸鹽爆發性增長、SO2非均相化學反應、氣態污染物向細粒子轉化機理上的缺失勢必造成污染本地生成的低估。同時,通過文獻調研也發現,氣象模型的地面風速模擬中,往往在低風速情況下出現高估,從而夸大了重污染發生時的外來輸送影響。

二是模型所采用的大氣污染物排放清單也存在一定的不確定性。本次三國采用的排放清單中,中方基于網格化管理和區縣鄉鎮調研的清單編制方法將排放數據更新至2017年,且2018-2019年污染物排放量持續下降;而日韓使用的是2015年的排放數據,且韓國官方公布的數據顯示韓國2016年污染物排放量相比2015年升高約2%,而且目前的排放清單中還缺失揚塵源排放數據。此外,近期有文獻報道稱,首爾都市圈排放清單中NOx排放可能存在50%左右的低估。以上方面都可能導致中方對日韓的傳輸影響模擬研究結果被夸大。

上述不確定性均可能導致本地排放貢獻的低估以及長距離傳輸貢獻的高估。

問:中國在PM2.5治理上做了哪些努力,取得了什么樣的成效?

近年來,中國先后實施《大氣污染防治行動計劃》、《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》等重大行動,在大氣污染區域聯防聯控、燃煤電廠超低排放改造、燃煤鍋爐整治、散煤清潔化替代、“散亂污”企業治理淘汰、工業提標改造和強化監管、移動源污染防治、重污染天氣應急、城市精細化管理等方面采取了一系列的重要舉措,通過環境法治保障和更有力的執法監管,以及大氣攻關項目等科技支撐,基本形成了具有中國特色的大氣污染防治新模式,PM2.5治理取得了顯著成效。

基于《中國統計年鑒》中的環境統計數據,中國主要大氣污染物排放量大幅度下降。相比2013年,2017年中國SO2、NOX和煙粉塵的排放量分別下降了57%、43%和38%,且2018-2019年還在持續快速下降。“史無前例”的大氣污染治理力度使中國環境空氣質量得到“前所未有”的快速改善,全國74城市、京津冀及北京市2018年PM2.5年均濃度比2013年分別下降了40%、48%和43%(圖1),中國的大氣污染治理成效不僅惠及本國公民,同時也對整個東北亞地區的空氣質量改善做出了巨大貢獻。

在中國大氣污染排放量大幅削減和空氣質量顯著改善的同時,韓國主要污染物排放量卻不降反升。根據韓國國家大氣污染物排放清單網站(http://airemiss.nier.go.kr)最新的大氣污染物排放量分析得出,2016年相較于2014年,韓國的主要大氣污染物排放量增加了3-15%。結合上述分析,說明各國應該聚焦本國,把加大本地大氣污染的治理作為改善本國空氣質量的主要措施。

圖1 中國城市PM2.5年均濃度變化(2013-2018年)

 

附件下載:東北亞大氣污染物長距離跨境傳輸項目第四階段研究成果總結報告(Download:LTP Summary Report_ENG)

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