臭氧和PM2.5有一定程度的同源性，只有協(xié)同減排其前體物才能夠?qū)崿F(xiàn)雙降。

我國的大氣污染防治效果明顯，與十年前相比，二氧化硫排放量下降超80%；PM2.5等顆粒物污染顯著改善，截至2023年底，京津冀三地細(xì)顆粒物（PM2.5）年均濃度較2013年降幅為六成左右。

全國人大代表、農(nóng)工黨北京市委副主委、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員、中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所所長、中國工程院院士賀泓接受新京報(bào)記者采訪時(shí)表示，現(xiàn)階段我國的大氣污染防治仍面臨一些新挑戰(zhàn)、新問題。

作為大氣污染物，臭氧和PM2.5有一定程度的同源性，只有協(xié)同減排其前體物才能夠?qū)崿F(xiàn)雙降；“雙碳”目標(biāo)的提出也促使減污降碳必須做到協(xié)同增效。機(jī)動車對城市臭氧和PM2.5具有重要貢獻(xiàn)，也是重要的碳排放源。未來，機(jī)動車的碳排放也需要納入污染物減排范疇進(jìn)行控制。

全國人大代表、農(nóng)工黨北京市委副主委、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員、中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所所長、中國工程院院士賀泓。新京報(bào)記者 裴劍飛 攝

推進(jìn)PM2.5與臭氧協(xié)同治理

新京報(bào)：與十年前相比，大氣污染治理實(shí)現(xiàn)了哪些突破？下一步面臨哪些新考驗(yàn)？

賀泓：近十年來，我國的大氣污染防治效果明顯，空氣質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了快速好轉(zhuǎn)，主要體現(xiàn)在PM2.5等顆粒物持續(xù)快速下降，藍(lán)天常在。不過，臭氧的降幅并不顯著，沒有隨PM2.5的大幅度下降而降低，這背后是復(fù)雜的科學(xué)問題，所以今年我提交的一項(xiàng)建議就是聚焦“大氣臭氧污染治理”。

從大氣污染的形成原理看，臭氧和PM2.5有一定程度的同源性，只有協(xié)同減排其前體物才能夠?qū)崿F(xiàn)雙降。目前，我國PM2.5的下降主要是依靠二氧化硫和“一次顆粒物”的大幅下降，以及氮氧化物一定程度的下降，但氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的排放量依然較大。而氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生臭氧，即使兩者都下降，但下降的比例不合適也會導(dǎo)致臭氧濃度升高。

新京報(bào)：那是否就意味著PM2.5與臭氧沒辦法同步治理？

賀泓：顆粒物濃度下降，光照增強(qiáng)，這又有利于臭氧的產(chǎn)生。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)和監(jiān)測證明，氮氧化物與揮發(fā)性有機(jī)物協(xié)同減排，才能實(shí)現(xiàn)PM2.5和臭氧的協(xié)同治理、同步下降。從目前的情況來看，由于揮發(fā)性有機(jī)物的來源非常廣泛，控制技術(shù)體系比較復(fù)雜，要想把揮發(fā)性有機(jī)物控制到很低的濃度，短時(shí)間之內(nèi)不現(xiàn)實(shí)。

另一個(gè)途徑則是深度減排氮氧化物。研究表明，這能有效促使臭氧濃度下降，還將有利于顆粒物的進(jìn)一步減排，經(jīng)過初步測算，達(dá)到這一目標(biāo)需要將氮氧化物濃度再降低70%以上，難度不小。

世界衛(wèi)生組織更新的《全球空氣質(zhì)量指導(dǎo)值》也提出要大幅減排二氧化氮，濃度指導(dǎo)值從原來的40微克/立方米減至10微克/立方米。無論從保護(hù)人體健康的角度還是改善空氣質(zhì)量的角度，國際社會對“大幅減排氮氧化物”都已達(dá)成共識。只有氮氧化物深度減排了，臭氧才能跟PM2.5等顆粒物一起下降。

新京報(bào)：在降低臭氧濃度的過程中，有哪些技術(shù)手段可以使用？

賀泓：剛才我提到過，臭氧的控制一般需要通過協(xié)同控制其前體物，也就是氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物。除了這些前體物控制的傳統(tǒng)技術(shù)，我們最近還開發(fā)了臭氧直接分解的新技術(shù)。

在熱力學(xué)上，臭氧可以自發(fā)直接分解，只不過這一過程進(jìn)行得比較慢。根據(jù)不同分解條件，臭氧的“壽命”大概會維持在幾個(gè)小時(shí)到幾天的時(shí)間內(nèi)。

為了加速分解臭氧，我們開發(fā)了一種催化劑，可以實(shí)現(xiàn)與臭氧接觸后，在毫秒級內(nèi)就將其徹底分解成氧氣。原先這項(xiàng)技術(shù)用在航空機(jī)艙中來解決飛機(jī)在平流層底部飛行時(shí)臭氧濃度比較高的問題，大氣中的臭氧經(jīng)過分解后，變成干凈的空氣進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)。

后來我們把它開發(fā)成了一種涂料，應(yīng)用于城市臭氧消減。目前在北京大興的一個(gè)公園里已進(jìn)行了三年的實(shí)驗(yàn)，效果非常好，可以有效降低使用區(qū)域10%-20%的臭氧濃度。

新京報(bào)：這項(xiàng)技術(shù)大面積推廣使用可行嗎？應(yīng)該如何評價(jià)其作用？

賀泓：“臭氧直接分解技術(shù)”我們只做了一個(gè)試點(diǎn)，但如果全面推廣，以北京市的建筑密度，效果將更加顯著，對臭氧濃度的降低幅度會超過10%-20%的水平，因?yàn)檫@種涂料可以在建筑外立面、硬化路面等多種場景下使用。

此外，“臭氧直接分解技術(shù)”還可以與機(jī)動車相結(jié)合，在市政車輛、公交車、出租車等的散熱器上涂上催化劑涂料。這樣它們在城市里穿梭，就相當(dāng)于一臺臺流動的凈化器，分解臭氧的效果會更好。

經(jīng)估算，如果通過氮氧化物與揮發(fā)性有機(jī)物協(xié)同減排的方式降低臭氧，要想實(shí)現(xiàn)京津冀及周邊地區(qū)的臭氧達(dá)標(biāo)，將需要上千億的成本。還必須保證兩者降低的比例合理，否則花了很大代價(jià)，臭氧還可能不降反升。而應(yīng)用“臭氧直接分解技術(shù)”涂料的成本則要低很多，其價(jià)格與普通涂料相差無幾。

大氣污染是“燒”出來的，碳和污染物的排放同根同源

新京報(bào)：大氣治理是一項(xiàng)多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)工作，在治理過程中，科學(xué)研究發(fā)揮了哪些作用？

賀泓：在大氣污染治理過程中，科技發(fā)揮著重要作用。針對大氣污染成因機(jī)理的基礎(chǔ)性研究、溯源分析讓我們科學(xué)認(rèn)識了中國大氣污染問題。不同于倫敦曾遇到的酸性煙霧問題、洛杉磯曾出現(xiàn)的光化學(xué)煙霧問題，中國的大氣污染是“霾化學(xué)煙霧”，這也是我國科學(xué)家自主提出的新理論，其復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過上述兩種污染。

“霾化學(xué)煙霧”是一種高度復(fù)合的大氣污染，除了燃煤工業(yè)、交通運(yùn)輸帶來的高度復(fù)合的污染排放外，在我國北方地區(qū)，揚(yáng)塵、揚(yáng)沙帶來的一次顆粒物的濃度比較高也是其特點(diǎn)之一。

在應(yīng)對大氣污染的過程中，我國持續(xù)提升科技水平。監(jiān)測設(shè)備的國產(chǎn)化正穩(wěn)步提升，監(jiān)測準(zhǔn)確性、時(shí)效性都大幅提升，很多還實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測。在能源排放控制上也取得了長足進(jìn)展，煤電行業(yè)普遍采取了除塵脫硫脫硝技術(shù)，在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了超低排放，居于世界最先進(jìn)水平的行列。

這樣的超低排放技術(shù)已經(jīng)從煤電拓展到了鋼鐵、建材、水泥等其他工業(yè)領(lǐng)域，這些都是高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)，這背后是我們研發(fā)的污染源控制技術(shù)在發(fā)揮作用。

新京報(bào)：我國“3060”雙碳目標(biāo)提出后，對大氣污染防治提出了哪些新要求？

賀泓：我們當(dāng)前所取得的大氣污染防治成果，基本上都以末端處理為主，例如，用催化還原的辦法將氮氧化物還原成氮?dú)夂退讯趸蛭障聛磙D(zhuǎn)化成石膏等，這些都是末端治理手段，在消除污染物的同時(shí)可能會帶來碳排放的升高。

“雙碳”目標(biāo)提出后，既明確了努力方向，也開啟了大氣污染的新階段，提供了根本遵循。以前那種粗放式追求GDP高速增長目標(biāo)的發(fā)展模式已經(jīng)成為過去，人與自然和諧共生的發(fā)展理念和發(fā)展路線會越來越深入人心。

科學(xué)研究表明，大氣污染其實(shí)主要是“燒”出來的，碳和污染物的排放具有同根同源性。例如，化石燃料燃燒排放二氧化硫和氮氧化物，既可以導(dǎo)致酸雨，也是灰霾形成的重要前體物。如果我們能真正減少化石能源的使用，將不僅從根本上解決碳排放問題，也能夠從根本上解決空氣污染的問題。

新京報(bào)：你覺得“大氣污染治理”與“高質(zhì)量發(fā)展”是什么關(guān)系？

賀泓：以往我們在減污的時(shí)候，其實(shí)沒有太多考慮到降碳，主要采取的是末端處理技術(shù)，很多是減了污染物，但碳的排放可能還會有所上升。

“雙碳”目標(biāo)的提出促使我們必須考慮“減污降碳”的協(xié)同增效，倒逼我們走高質(zhì)量發(fā)展道路。要在低能耗的情況下有效降低污染物，甚至有些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)變廢為寶，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，打造“無廢城市”“自凈城市”，這樣才真正實(shí)現(xiàn)了新質(zhì)生產(chǎn)力。

期待國七標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)“近零排放”

新京報(bào)：在機(jī)動車污染排放控制方面，國六標(biāo)準(zhǔn)下氮氧化物凈化效率達(dá)到90%以上。去年兩會，你提出在今后要制定的國七標(biāo)準(zhǔn)中，不僅要進(jìn)一步執(zhí)行“碳污協(xié)同減排”路線，對二氧化碳也要提出限制指標(biāo)。你覺得應(yīng)該在什么時(shí)機(jī)、什么范圍內(nèi)推動國七標(biāo)準(zhǔn)？

賀泓：國七標(biāo)準(zhǔn)目前還沒有開始制定，我的建議是有關(guān)方面應(yīng)盡快開展研究、盡快拿出方案、盡快公布，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)界、研發(fā)部門有針對性地開展技術(shù)研發(fā)，做好產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)備。

但具體落地實(shí)施上仍應(yīng)堅(jiān)持“盡快制定、慎重實(shí)施”。我國機(jī)動車排放標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過從國一到國六的發(fā)展，實(shí)際上單車污染物的排放量已經(jīng)很低了，但由于保有量快速增長，機(jī)動車已成為最大的氮氧化物污染來源。因此，我們也會對國七標(biāo)準(zhǔn)有更高的期待，我給它起了一個(gè)名字叫“近零排放”。除了污染物排放“近零”外，也要給二氧化碳的排放設(shè)置消減指標(biāo)，不能因?yàn)橐獪p少污染物，就增加碳排放。

相較于國六標(biāo)準(zhǔn)，國七標(biāo)準(zhǔn)還要更加充分地考慮我國國情。比如要綜合考量整車企業(yè)與零部件企業(yè)的實(shí)際技術(shù)水平，以及要更加符合我國道路的應(yīng)用場景，在這個(gè)過程中，應(yīng)該重視相關(guān)裝備的自主研發(fā)，提高國產(chǎn)化率水平，避免被“卡脖子”。要給技術(shù)開發(fā)者足夠的時(shí)間，充分考慮企業(yè)、高校、科研院所的研發(fā)周期，還要給他們形成量產(chǎn)、示范應(yīng)用的時(shí)間。

新京報(bào)：有觀點(diǎn)認(rèn)為，以電車為代表的新能源車雖然在使用端實(shí)現(xiàn)了低碳，但在電池的生產(chǎn)、處理端仍難言低碳。未來，降低交通領(lǐng)域碳排放是否仍有待從全產(chǎn)業(yè)鏈條的角度進(jìn)行考量？

賀泓：新能源車確實(shí)不燒油了，但它的碳減排效果如何，很大程度上仍依賴于一次能源的供給。所謂一次能源，即自然界中以原有形式存在的、未經(jīng)加工轉(zhuǎn)換的能量資源，又稱天然能源，如煤炭、石油、天然氣、水能等。如果一次能源都是綠色的，那么當(dāng)然有利于降低碳排放，我國現(xiàn)階段綠電的裝機(jī)量雖高，可發(fā)電量仍偏低，有待提高。

制造過程和運(yùn)輸過程中的能耗、碳排放也要考慮在內(nèi)。最重要的還是電池回收要妥善處置，否則將對大氣、土壤、水源造成不可估量的污染。因此，必須做好全鏈條“低碳”。

此外，在推動機(jī)動車電動化的同時(shí)，開發(fā)車用、船用零碳綠色燃料（氫、氨、醇等）內(nèi)燃機(jī)及燃料電池技術(shù)也是一個(gè)重要方面。