摘要：基于二維四象限圖構(gòu)建了一個量化大氣污染控制和溫室氣體減排協(xié)同效應(yīng)的評估指標，建立了量化評估協(xié)同效應(yīng)方法;針對《大氣污染防治行動計劃》評估中能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整措施進行了協(xié)同效應(yīng)量化實施效果評估。結(jié)果顯示：所有實施的減排污染物的措施均有正的CO2減排協(xié)同效應(yīng)，應(yīng)該積極鼓勵和推薦。實現(xiàn)CO2和SO2減排最大協(xié)同效應(yīng)的措施是減少煤炭消費總量;此外，電力替代煤炭和油品、天然氣替代燃煤等也可以實現(xiàn)較大的SO2減排，但其CO2的減排效果相對較小;淘汰小型燃煤鍋爐可以實現(xiàn)較高的NO2和CO2減排;淘汰落后產(chǎn)能和化解過剩產(chǎn)能等也有較高的協(xié)同效應(yīng);SO2和CO2協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)最高的是能源消耗下降措施，其次是燃料替代措施;NO2和CO2協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)最高的是淘汰燃煤鍋爐措施，其次是天然氣替代燃煤措施;煙塵和CO2協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)最大的是燃煤替代措施，其次是能源消耗下降措施。2013—2017年《大氣污染防治行動計劃》能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整部分措施的實施，實現(xiàn)了SO2減排2264.78萬t，NO2減排656.1萬t，煙塵減排469.18萬t，同時實現(xiàn)了CO2減排14.62億t，具有顯著的正向協(xié)同效應(yīng)。

　　關(guān)鍵詞：大氣污染物;溫室氣體;協(xié)同效應(yīng);評估方法;評估指數(shù)

　　引言目前，人們對大氣污染的認識不僅在于大氣污染及其導(dǎo)致的環(huán)境和健康問題，而且越來越關(guān)注大氣污染與氣候變化的影響及反饋，以及大氣污染控制和溫室氣體減排的協(xié)同效益的研究[1-6]。IPCC第二次評估報告(SAR)中就提出了次生效益(secondarybenefits)、伴生效益(ancillarybenefits)等概念，闡述在控制溫室氣體排放的同時所產(chǎn)生的局地大氣污染物減排效益[7]。

　　環(huán)境技術(shù)人員評職知識：發(fā)表大氣污染控制論文的期刊

　　研究表明，大氣污染控制和溫室氣體減排具有協(xié)同效應(yīng)，首先，大氣污染物和溫室氣體具有同根同源性，即經(jīng)濟發(fā)展過程中的化石燃料在向大氣排放大量的顆粒物、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)等污染物，同時也會排放二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)，以及工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含氟氣體等溫室氣體;其次，生產(chǎn)生活過程中也會產(chǎn)生大量的大氣污染物和溫室氣體排放，比如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活垃圾的處理等;第三，許多大氣污染控制措施同時也是溫室氣體減排的有效措施，比如，能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、節(jié)能降耗、綠色出行和生活方式低碳化等[8-11]。因此，開展大氣污染和溫室氣體減排協(xié)同效應(yīng)評估研究具有重要的科學(xué)意義和實用價值，也是應(yīng)對氣候變化和打贏污染防治攻堅戰(zhàn)的有效途徑之一。

　　大氣污染物控制措施與溫室氣體減排措施之間存在相互交織、相互影響和相互補充的關(guān)系，為實現(xiàn)大氣污染物和溫室氣體協(xié)同控制提供了科學(xué)基礎(chǔ)。比如某項減排措施在實現(xiàn)單一污染物減排目標的同時可能伴隨與溫室氣體之間“此消彼長”的互斥效果[12-15]。大氣污染控制和溫室氣體減排的協(xié)同研究主要包括大氣污染物控制導(dǎo)致溫室氣體排放變化的協(xié)同和溫室氣體減排導(dǎo)致大氣污染物排放變化的協(xié)同兩個方面，具體可以通過出臺政策(P)、研發(fā)技術(shù)(T)、制訂標準(S)、實施措施(M)、采取行動(A)等使得控制大氣污染物和減排溫室氣體的協(xié)同效益最大化，被稱作PTSMA。在實施PTSMA時要盡可能地放大正協(xié)同效益，減小負協(xié)同效益，以達到最優(yōu)的協(xié)同控制效率，給出協(xié)同的最佳選擇。

　　目前已有許多圍繞PTSMA的研究，在政策(P)協(xié)同方面，有研究表明履行《京都議定書》三種不同情景與不實施《京都議定書》政策情景相比的結(jié)果顯示，歐洲在實現(xiàn)CO2減排4%～7%的同時也協(xié)同減排了5%～14%的SO2，同時指出在履行《京都議定書》時出臺的有關(guān)區(qū)域空氣污染政策可導(dǎo)致總成本節(jié)省25億～70億歐元[16]。中國實施的總量控制政策將使每年減少200萬～1800萬tCO2排放[17]。在技術(shù)改進(T)協(xié)同方面，有研究顯示火力發(fā)電機組每脫硫1t，CO2生成量將會增加2.35t，SO2排放量減少994.87kg，增加NOx生成量1.64kg，增加化學(xué)需氧量(COD)生成量8.91kg，增加固體廢棄物生成量0.29t[17]。

　　在提高標準(S)協(xié)同方面，有學(xué)者利用MAP-CGE模型模擬了我國水泥行業(yè)實施低碳水泥標準對不同生產(chǎn)工藝產(chǎn)出、能耗及污染排放的影響，結(jié)果顯示，在現(xiàn)有技術(shù)水平下，水泥行業(yè)每減排1tCO2，將同時帶來約1.17kg的SO2和4.44kg的NOx減排量[18]。在實施能源替代政策(M)協(xié)同方面，研究指出假設(shè)我國燃煤機組中10MW以下的機組由15.5%降至0.5%，所淘汰掉的部分由超臨界機組或超超臨界機組替代，則可減少CO2生成量0.80億t，減少SO2生成量9.41萬t，減少NOx生成量6.04萬t，減少COD生成量0.31萬t，減少固體廢棄物生成量47.47萬t[19]。

　　在采取行動(A)協(xié)同方面，《攀枝花市總量減排實施方案》的實施結(jié)果顯示，實施關(guān)閉四川華電攀枝花發(fā)電公司1號機組等29項措施可以削減SO25.58萬t，能夠減排CO2210.4萬t。但是，量化大氣污染物和溫室氣體減排協(xié)同效應(yīng)評估方法的研究尚不多見。本文基于二維四象限圖構(gòu)建了一種污染物控制和溫室氣體減排的協(xié)同效應(yīng)評估方法，圍繞中國工程院《大氣污染防治行動計劃》實施效果評估的結(jié)論，使用協(xié)同效應(yīng)評估方法量化評估了2013—2017年我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的污染控制效果所帶來的溫室氣體減排協(xié)同效應(yīng)，并對不同措施的協(xié)同效應(yīng)進行評價，為制定大氣污染控制和溫室氣體減排雙贏政策措施提供技術(shù)支持。

　　1量化協(xié)同效益評估方法

　　1.1協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)

　　污染物/溫室氣體的排放量可以通過活動水平數(shù)據(jù)與產(chǎn)排污系數(shù)/排放因子相乘得到。由于PTMSA的實施，污染物產(chǎn)排污系數(shù)和溫室氣體排放因子理論上是會隨著技術(shù)和工藝的改進、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整或需求的變化而產(chǎn)生變化。但是由于目前在這方面的研究相對較少，本研究中并沒有考慮這種變化。

　　1.2大氣污染物和溫室氣體排放的計算方法本研究關(guān)注的污染物排放包括SO2、NOX和顆粒物(煙/粉塵)，溫室氣體主要是CO2。

　　1.2.1大氣污染物排放的計算方法和參數(shù)選擇大氣污染物的排放系數(shù)與燃料種類、鍋爐類型、工藝特征、處置設(shè)施和處理效率等有關(guān)[20-28]。本文圍繞工程院評估報告中能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整涉及的主要大氣污染物的排放，考慮不同的排放源和排放過程、燃料類型和不同類型的污染物篩選出本研究使用的主要污染物排污系數(shù)。

　　2典型案例研究

　　2013年國務(wù)院印發(fā)了《大氣污染防治行動計劃》(簡稱“大氣十條”)制定了5年大氣污染防治目標，即到2017年，全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上，優(yōu)良天數(shù)逐年提高;京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域細顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右，其中北京市細顆粒物年均濃度控制在60μg/m3左右。2018年生態(tài)環(huán)境部組織，由中國工程院牽頭完成全國科學(xué)家對“大氣十條”實施效果進行了全面的評估，發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》實施情況終期評估報告，從能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和減排工程實施3個方面梳理了各項政策的實施效果。本研究針對工程院評估報告中有關(guān)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的部分可量化的措施執(zhí)行情況，探討了“大氣十條”實施的溫室氣體(CO2)減排協(xié)同效應(yīng)并進行了協(xié)同效應(yīng)評估。

　　2.1能源結(jié)構(gòu)調(diào)整協(xié)同效應(yīng)評估

　　2.1.1煤炭消耗下降

　　工程院評估報告結(jié)論指出，2013—2017年全國煤炭消費總量下降超過3億t。考慮到不同煤炭品種折標系數(shù)變化范圍為0.2857(其他洗煤)～0.9428(無煙煤)，煤炭消耗總量下降超過3億t相當于下降0.86億～2.83億噸標準煤(tce)，利用煤炭燃燒CO2排放因子(2.64tCO2/tce)，計算可得煤炭消耗總量下降3億t可實現(xiàn)減排2.26億～7.47億tCO2。考慮不同鍋爐類型(電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、采暖爐及家用爐)污染物的排放因子和我國煤炭含硫量等級分級，假設(shè)使用中低硫煤和中硫煤，硫的含量取值范圍為1.5%～2.0%，則計算得出煤炭消耗總量下降可以實現(xiàn)減排720萬～960萬tSO2;選擇煤炭燃燒NO2排放系數(shù)為3.62～9.08kg/t，計算可以得出煤炭消耗總量下降可以實現(xiàn)減排10.86萬～27.24萬tNO2。選取燃燒煤炭煙塵的排放系數(shù)為3～5kg/t，煤炭消耗總量下降可以實現(xiàn)減排90萬～150萬t煙塵。綜合判斷煤炭消費總量下降可以實現(xiàn)污染物和CO2的協(xié)同減排，協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)為正。

　　3結(jié)論與討論

　　通過對“大氣十條”能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整污染物減排和溫室氣體協(xié)同效應(yīng)的評估，得出下面幾點結(jié)論。

　　(1)構(gòu)建了一個基于四象限圖的協(xié)同效應(yīng)評估方法和量化評估溫室氣體減排和污染物減排的協(xié)同效益的指數(shù)，該方法和指數(shù)可以用于評估污染控制或溫室氣體減排政策、技術(shù)、標準、措施和行動的協(xié)同效應(yīng)。

　　(2)2013—2017年《大氣污染防治行動計劃》能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的部分措施的實施實現(xiàn)SO2減排2264.78(1780.81～2746.69)萬t，NO2減排656.1(542.30～763.28)萬t，煙塵減排469.18(354.90～581.99)萬t，同時實現(xiàn)了CO2減排14.62(13.41～15.83)億t，具有顯著的正向協(xié)同效應(yīng)。

　　(3)《大氣污染防治行動計劃》實施的9項減排污染物措施的CO2減排協(xié)同效應(yīng)均為正，屬于應(yīng)該積極鼓勵和推薦的減排措施。SO2和CO2協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)最高的措施是減少煤炭消耗，其次是電力替代煤炭;NO2和CO2協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)最高的措施是淘汰燃煤鍋爐，其次是天然氣替代燃煤;煙塵和CO2協(xié)同效應(yīng)評估指數(shù)最高的措施是電力替代煤炭，其次是煤炭消耗下降。開展大氣污染物和溫室氣體協(xié)同減排和控制評估是應(yīng)對氣候變化和大氣污染控制的重要一環(huán)。

　　其核心是要制定好協(xié)同減排和控制的監(jiān)督管理制度，定期進行抽查和檢查，對污染物和溫室氣體減排的結(jié)果進行評估和監(jiān)督，量化協(xié)同效益。基于量化的協(xié)同效果評估結(jié)果，對實施PTSMA過程中存在的問題進行及時反饋，并加以解決，這樣才能保證協(xié)同控制的技術(shù)和政策能夠順利開展和實施。選擇、制定大氣污染防治技術(shù)和政策措施時需要考慮多種污染物的協(xié)同控制，確保控制溫室氣體排放措施和常規(guī)大氣污染物的優(yōu)化組合，不會出現(xiàn)相互沖突的情況，而且能以最小的成本實現(xiàn)氣候與環(huán)境保護的雙重目標。在制定政策措施、進行技術(shù)升級時要放大正協(xié)同效益，盡量減小負協(xié)同效益，以達到協(xié)同控制效率最大化，給出協(xié)同控制技術(shù)和政策措施的最佳選擇。

　　參考文獻

　　[1]田春秀,李麗平,胡濤,等.氣候變化與環(huán)保政策的協(xié)同效應(yīng)[J].環(huán)境保護,2009,42(2):67-68.DOI:10.3969/j.issn.0253-9705.2009.12.025.TianCX,LiLP,HuT,etal.Synergiesbetweenclimatechangeandenvironmentalprotectionpolicies[J].Environmentalprotection,2009,42(2):67-68.DOI:10.3969/j.issn.0253-9705.2009.12.025(inChinese)

　　[2]TollefsenP,RypdalK,TorvangerA.AirpollutionpoliciesinEurope:efficiencygainsfromintegratingclimateeffectswithdamagecoststohealthandcrops[J].EnvironmentalScience&Policy,2009,12:870-881

　　[3]胡濤,田春秀,李麗平.協(xié)同效應(yīng)對中國氣候變化的政策影響[J].環(huán)境保護,2004,9:56-58.DOI:10.3969/j.issn.0253-9705.2004.09.015.HuT,TianCX,LiLP.Influenceofco-benefitonPolicyinChina[J].EnvironmentalProtection,2004,9:56-58.DOI:10.3969/j.issn.0253-9705.2004.09.015(inChinese)

　　作者：高慶先1，高文歐2，馬占云1，唐甲潔3，付加鋒1，李迎新1，任佳雪4