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中日韩三国PM2.5都是本地排放贡献为主,各国应聚焦本国污染减排

大气所 | 2019-11-20 22:11:00

 

2019年11月20日,《东北亚大气污染物长距离跨境传输项目第四阶段研究成果总结报告》在韩国首尔发布。针对项目研究报告的主要结论,yzc579亚洲城唯一官网平台大气环境首席科学家柴发合研究员进行了解读。

问:东北亚大气污染物长距离跨境传输项目是什么类型的项目,报告的主要研究结论是什么?

东北亚大气污染物长距离跨境传输项目是由韩国在1995年发起,中、日、韩科研人员共同参加的国际合作项目,主要研究大气污染物在东北亚区域范围内的跨境传输问题。该项目由yzc579亚洲城唯一官网平台、日本亚洲空气污染研究中心、韩国国立环境研究院作为牵头单位,联合相关高校及科研团体共同参与。项目秘书处设在韩国国立环境研究院,由三国科学家组成工作组,下设监测和模型子工作组。目前合作研究已进行了20年,完成了4个阶段的研究工作,促进了三国在大气环境研究领域的学术交流、信息共享和联合研究。本次发布的报告是中日韩三国科学家共同开展的第4阶段研究成果。

对2017年东北亚地区PM2.5污染的模型模拟研究结果表明,中、日、韩三国之间的影响是相互的,但本地排放贡献都占主导。在清洁天,三国相互影响很小。从绝对浓度贡献来看,中国对韩国主要城市的PM2.5年均浓度贡献仅为3.5μg/m3左右,对日本主要城市的PM2.5年均浓度贡献仅为1.5μg/m3左右。在日韩为数不多的污染天,中国排放对韩国主要城市PM2.5的贡献率为30%左右,对日本主要城市PM2.5的贡献率为20%左右。日韩两国处于我国的下风向位置,中国污染物排放对韩国和日本主要城市影响的可能性相对较大;但在一些特定的环流背景下,日韩排放污染物也会对我国产生影响。

中日韩三国空气质量监测数据分析表明,2018年中国338城市的PM2.5平均浓度比2015年下降了22%,北京地区下降了37%。相比而言,2017年日本PM2.5平均浓度比2015年下降了11%,东京地区仅下降7%;2018年韩国PM2.5平均浓度比2015年下降了11%,而首尔地区PM2.5浓度则不降反升4%。

综上所述,在中日韩三国主要城市的PM2.5污染中,本地排放贡献都占主导地位,且三国之间的影响是相互的。加大本国大气污染物的减排力度是改善本地环境质量最有效的途径,同时也可以为整个东北亚地区的空气质量改善做出贡献。

问:PM2.5的跨境传输贡献率是怎么得出的,方法和结果的不确定性如何?

PM2.5的跨境传输贡献率是通过空气质量模型和源解析方法计算出来的,存在一定的不确定性。中日韩三方均采用国际通用的第三代区域空气质量模型和源解析方法对三国主要城市的PM2.5开展区域来源解析工作,但具体解析方法略有差异。中方使用CAMx模型、日韩方使用CMAQ模型模拟污染物浓度;在传输贡献方面,中方采用源示踪的方法(PSAT),日韩方采用源“开关法”(Brute Force)来计算。

一是模型本身的不完善造成模拟结果的不确定性。虽然中日韩三方选用的第三代空气质量模型能够定量估算长距离传输贡献,但需要说明的是,空气质量模型对长距离大气污染物的传输、沉降和化学转化的模拟仍存在较大不确定性,特别是对气象条件和二次大气污染物的化学转化模拟,以及与气象条件的反馈机制上仍存在一定误差。中方大气攻关项目最新研究表明,目前主流空气质量模型的化学机理还存在一定的不确定性,如在硝酸盐爆发性增长、SO2非均相化学反应、气态污染物向细粒子转化机理上的缺失势必造成污染本地生成的低估。同时,通过文献调研也发现,气象模型的地面风速模拟中,往往在低风速情况下出现高估,从而夸大了重污染发生时的外来输送影响。

二是模型所采用的大气污染物排放清单也存在一定的不确定性。本次三国采用的排放清单中,中方基于网格化管理和区县乡镇调研的清单编制方法将排放数据更新至2017年,且2018-2019年污染物排放量持续下降;而日韩使用的是2015年的排放数据,且韩国官方公布的数据显示韩国2016年污染物排放量相比2015年升高约2%,而且目前的排放清单中还缺失扬尘源排放数据。此外,近期有文献报道称,首尔都市圈排放清单中NOx排放可能存在50%左右的低估。以上方面都可能导致中方对日韩的传输影响模拟研究结果被夸大。

上述不确定性均可能导致本地排放贡献的低估以及长距离传输贡献的高估。

问:中国在PM2.5治理上做了哪些努力,取得了什么样的成效?

近年来,中国先后实施《大气污染防治行动计划》、《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等重大行动,在大气污染区域联防联控、燃煤电厂超低排放改造、燃煤锅炉整治、散煤清洁化替代、“散乱污”企业治理淘汰、工业提标改造和强化监管、移动源污染防治、重污染天气应急、城市精细化管理等方面采取了一系列的重要举措,通过环境法治保障和更有力的执法监管,以及大气攻关项目等科技支撑,基本形成了具有中国特色的大气污染防治新模式,PM2.5治理取得了显著成效。

基于《中国统计年鉴》中的环境统计数据,中国主要大气污染物排放量大幅度下降。相比2013年,2017年中国SO2、NOX和烟粉尘的排放量分别下降了57%、43%和38%,且2018-2019年还在持续快速下降。“史无前例”的大气污染治理力度使中国环境空气质量得到“前所未有”的快速改善,全国74城市、京津冀及北京市2018年PM2.5年均浓度比2013年分别下降了40%、48%和43%(图1),中国的大气污染治理成效不仅惠及本国公民,同时也对整个东北亚地区的空气质量改善做出了巨大贡献。

在中国大气污染排放量大幅削减和空气质量显著改善的同时,韩国主要污染物排放量却不降反升。根据韩国国家大气污染物排放清单网站(http://airemiss.nier.go.kr)最新的大气污染物排放量分析得出,2016年相较于2014年,韩国的主要大气污染物排放量增加了3-15%。结合上述分析,说明各国应该聚焦本国,把加大本地大气污染的治理作为改善本国空气质量的主要措施。

图1 中国城市PM2.5年均浓度变化(2013-2018年)

 

附件下载:东北亚大气污染物长距离跨境传输项目第四阶段研究成果总结报告(Download:LTP Summary Report_ENG)

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