- 浙江大学环境与能源政策研究中心
2017年11月11日，“大气治理与可持续发展”学术研讨会在浙江大学紫金港校区举行。来自国际能源署、斯坦福大学、国家发改委能源所、中国科学院、清华大学、中国人民大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、暨南大学、陕西省气象科学研究所、浙江能源监管办公室、石家庄市气象局以及浙江大学等高等院校与研究机构的数十位专家学者与会。与会嘉宾围绕着“大气治理与能源转型发展”、“区域大气污染防治”以及“大气治理与可持续发展议程”等专题展开了深入、热烈的学术讨论。
此次研讨会开幕式由教育部长江学者、浙江大学环境与能源政策研究中心主任郭苏建教授主持。郭苏建教授指出，大气污染是全球治理最重要的议程之一。中国改革开放以来经济上高歌猛进，但也带来了全国大范围的大气污染和严重雾霾，引起广大民众和政府的严重关切。随着我国城市化和工业化进程的不断推进，大气污染形势日趋严峻。我国尚处于大气治理的初期阶段，需要勇于探索，走一条经济增长与生态环境相协调，市场机制与政府治理相融合的发展道路。为此，我们要在借鉴各国实践的同时，大胆地开展治理制度的创新研究。正是以上述基本认识为基础，我们在浙江大学举办“大气治理与可持续发展”学术论坛，邀请国内外知名专家、学者和政府有关部门负责人与会，就大气治理的重要理论和实践问题展开深入交流与讨论。
接着，郭苏建教授介绍了两位大气治理领域的专家和学者就大会主题发表主旨发言。第一位主旨发言人是国际能源署中国合作部主任涂建军。他的发言题目是：“中国空气污染治理呼唤包容性能源系统优化”。 第二位主旨发言人是南京大学大气科学学院副院长王体健教授。他的发言题目是：“长三角地区细颗粒物和臭氧的相互作用和协同控制”。
国际能源署中国合作部主任涂建军做了《中国空气污染治理呼唤包容性能源系统优化》的主旨发言。他首先提出了一个值得深思的问题，那就是在发达国家已有伦敦雾、洛杉矶的光化学烟雾等诸多历史教训的情况下，中国为什么又要开始重蹈覆辙？他认为，从全球范围来看，低效粗放的能源生产和利用方式是最主要的空气污染排放源，85%的颗粒物和几乎所有的硫氧化物和氮氧化物都来源于能源行业，有鉴于此，空气污染的根源归根到底还是一个能源问题。在他看来，目前世界各国能源政策讨论的框架过于局限于低碳发展和能源转型，但如果只强调控制碳排放、提高能源利用效率和发展新能源，并不能完全保证空气污染治理的时效性。有鉴于此，他提出基于中国国情应该应用包容性能源系统优化（Inclusive Energy System Optimization）的理论框架以及SECTOR（+）分析的思路来应对空气污染这样重大的能源环境政策挑战。具体而言，大气治理需要综合考虑能源系统安全、经济增长、气候变化、技术成熟度、碳排放、管制政策等因素。对中国而言，如果不用包容性的能源系统优化、包容性的能源系统转型，大气污染治理前景并不乐观。为了有效治理大气污染，他提出政府需要调整经济增长与能源安全在决策中的权重，为环境治理腾挪出足够的政策空间；能源系统改革应讲究先后秩序；能源集团的博弈应受到法律的约束；能源环保统计数据要真实透明。此外，在他看来，煤炭行业的未来是国内实现雾霾治理及实行包容性能源系统优化的关键所在。
南京大学大气科学院院副院长王体健教授做了《长三角细颗粒物和臭氧的相互作用和协同控制》的主旨发言。他认为细颗粒物和臭氧是我国城市大气中的主要污染物，对空气质量、生态环境和人体健康具有重要的影响。王体健教授指出，2013年冬季最严重的雾霾事件，PM2.5浓度超过1000微克/立方米，是历史上最重的一次。从最近几年的变化来看，从2013年到2016年，我国PM2.5浓度水平逐步在下降，北方地区颗粒物污染最严重，其次是长三角，珠三角相对较轻。细颗粒物浓度不断下降的同时，臭氧浓度却在上升。在他看来，控制大气污染首先要控制源，这是硬道理。颗粒物跟臭氧存在着跷跷板的关系，特别是在晴天，颗粒物浓度很高的情况下，往往对臭氧的生成有抑制作用。VOC及氮氧化物都是臭氧、二次颗粒物的前体物，它们之间存在一定的非线性关系，因此需要开展多种污染物协同控制。长三角地区控制臭氧主要控制VOC，控制硝酸盐主要通过氮氧化物，控制硫酸盐就是控制二氧化硫，但是把PM2.5降低以后可能会导致臭氧的增高。因此，要想实现控制臭氧和PM2.5的双赢，就一定要按照一定的规律来合理控制，落实到不同的地区和行业，并且以大气环境容量的研究结果作为基础。
国际能源署中国合作部主任涂建军主持了第一专场“大气治理与能源转型发展”。国家发改委能源所原所长韩文科作了题为《大力推进能源革命助力大气污染治理》的演讲，阐述了中国大气污染治理的主要思路和能源转型的路线图。首先，利用煤炭等化石燃料推进本国的快速工业化是经济社会发展的一个必经阶段，欧美国家经历了从利用煤炭到承认其对空气和人体的危害进而治理雾霾的阶段，环境治理在中国也已成为共识。其次，改革开放尤其是2000年以来的快速工业化和城镇化使直接的PM2.5排放超过极限，同时，大量的VOC和氮氧化物还形成了臭氧污染并使雾霾的形成机理复杂化，因此治理雾霾不是简单的环境治理或大气污染治理，它还涉及到国家的经济结构、产业结构的转变；区域结构的转变，比如京津冀的工业和生活用煤都要控制甚至削减；国家整体能源结构的转变。最后，环保部治理雾霾的思路经历了从督促企业到督促政府的转变，开始把环保作为硬指标纳入能源利用结构、企业生产运行和干部人事考核之中，并且还在探索科学化、新技术以及中微观的解决机制。2016年出台的《能源生产与消费革命战略（2016-2030）》提出四个革命、一个合作以及十四项重大工程，未来将一一推进。 斯坦福大学政治学著名教授、国际能源领域著名专家Terry lynn Karl作了题为《治理大气污染策略：西方国家取消化石燃料补贴》的演讲。她认为能源转型并不仅仅是化石燃料的转型，还涉及更为根本的政治问题和利益集团影响力问题。自2000年后，美国金融行业和能源行业相互整合的趋势在加强，因此，大气污染治理、清洁行动、能源转型不仅涉及技术提供和减少污染，还要减少利益集团的影响。包括汽车行业、军事战争与原油焚烧和油井爆炸、叛乱等造成石油污染在内的多种因素，在过去给人类造成的危害十分严重，也有证据证明它们之间存在联系，美国应该削减化石能源补贴并且用于环境治理。我们应该呼吁全球范围内这种政策和政治转变，如果政府把给传统能源行业的补贴用于环境治理，那么碳排放量的下降将达到4%-8%,从而远远高于《巴黎协定》设定的2%。 浙江能源监管办公室教授级高级工程师谢国兴结合能源行业的具体管理和监管工作，作了题为《低碳能源结构调整中的几个问题与建议》的演讲。他系统分析了我国能源消费结构和低碳能源转型过程面临的关键问题。首先，我国2016年的能源消费结构显示煤炭占62%，同时人均能源消费、生活用能、用电水平都已与欧洲持平甚至更高。其次，虽然能源结构正往低碳化方向发展，但还存在以下六大问题：社会对二氧化碳等温室气体的危害认识还没有到位；碳交易市场建设与运行工作还不适应控制碳排放的要求；企业特别是小企业参与控制碳排放意识不强、行动不力；对煤炭高碳性的认识不足，宣传煤电超低排放显然是夸大其词并严重影响低碳能源转型；由于政府重视不够、天然气管道垄断、电网企业对分布式能源支持不力、天然气发电不能正常运营等原因，天然气的低碳性未能有效发挥；能源体制的优点未能在能源转型中起到应有作用。最后，未来的低碳能源结构转变应进一步强化政策支持、深化能源体制尤其是电力体制和天然气市场化改革、推进碳排放交易市场建设、加强监管并确保各项政策落实。 浙江大学西部发展研究院周伟博士作了题为《人口结构变迁对能源消费和碳排放的影响机理暨系统仿真研究》的演讲。他在分析人口的家庭结构、年龄结构、城乡结构、就业结构对能源消费和碳排放影响的基础上构建了家庭户能源消费的年龄性别模式。对家庭户人均能源消费量的多元回归模型表明：第一，我国人均用电量的代际结构表现为青年一代户均值高而中老年的用电量低，生育人口在2016和2017年经历“生育堆积”并释放完二胎生育率之后会以更快速度下降，这种人口结构的变化将有利于低碳转型。第二，户均收入和家庭户数对家庭直接碳排放都有明显的驱动效应，家庭平均规模减小和户数增加会导致碳排放的增加。第三，能源消费支出及其产生的二氧化碳排放量仍在上升，尽管能源利用效率在提高，单位家庭支出的含碳量降低，但总的支出仍然持续增加。第四，城镇化对间接碳排放的促进作用明显且在逐年增加。实际上，对湖州的安吉和长兴两县的实地调研也与上述发现相一致。 南京大学地理与海洋科学学院副院长黄贤金教授作了题为《绿色发展与资源环境可持续承载》的演讲。结合十八大以来的一系列绿色发展政策和十九大报告，黄教授认为我们在绿色发展的政策上经历了从重点治理到全面治理、从重视环境治理到重视生态文明、从重视政治引导到重视制度建设、从重视生态修复到重视发展方式转型的变化，更加注重资源生态环境的整体性治理。中国在现阶段面临着经济增长方式没有根本转变、环境资源承载力有限的问题，绿色发展应以资源环境承载力为底线，这就需要构建科学适度有序的国土空间规划和布局、评价承载容量、创新用途管制、推进生态经营、改革土地制度。对碳峰值的长江经济带的人口承载力的分析表明，长江经济带可承载5.3亿人口，可以按照这个标准来做好规划和控制，把绿色资本变成绿色财富。 “区域大气污染防治”专场由南京大学大气科学学院副院长王体健教授主持。上海交通大学中美物流研究院教授赵来军做了题为《区域大气污染联动治理合作博弈研究》的发言。他指出，我国大气污染的区域性叠加复合型污染特征导致治污难度剧增，区域大气污染控制管理机制亟待完善和创新。当前，成本高、效果差的属地治污模式（NCRM）仍是我国区域污染防治的主要方式，各省独自完成国家设定的总量减排目标和空气质量改善目标，缺乏促进合作治污的长效激励机制，割裂了大气环境的整体性，违背了大气自由流动的自然属性，进而导致了大气污染治理的“公地悲剧”。他认为，区域大气污染治理必须以最少的区域治污总成本完成区域治污指标，且在最大可能减少人群健康损害。其构建的大气污染联动治理合作博弈模型（CRM）由各地区最优去除率模型和合作收益分配模型两部分组成：首先将区域大气污染联动治理归结为最大化降低人群健康损害和最小化污染去除成本的双目标非线性优化问题，建立以各地区污染去除率为变量的优化模型；然后运用合作博弈理论的Shapley值法建立合作收益分配模型，通过合理分配节约的去污成本和获得的健康收益，有效激励各地区积极参与合作治污。模型实证表明，运用合作博弈模型对泛长三角区域2012年的二氧化硫（SO2）进行治理，比属地治理模型可多减少12.1%的过早死亡，节约5.2%的治污成本。 暨南大学环境与气候研究院副院长王雪梅教授做了题为《珠三角臭氧污染特征及防治对策》的发言。她指出，当前珠三角区域空气质量实现稳定达标、持续改善、部分城市对标国际水平的目标，珠三角已成为全国大气污染治理的标杆区域，但大气质量管理已进入“深水区”，面临严峻挑战：区域大气PM2.5与臭氧协同防控进入最艰难的阶段，一是PM2.5二次成分削减难度大，二是臭氧已成为珠三角的首要污染物，主要集中在珠三角中西部，且始终在高位运行，尤其2017年10月份O3污染严重，区域总体尚未进入臭氧下降通道。其研究表明，珠三角挥发性有机物（VOCs）是O3生成的关键前体物，VOCs总量减排也是臭氧削峰行动的核心任务。其研究团队根据VOCs和NOx排放的削减潜力和治理技术现状，探索了“源清单-减排方案-核算监管-后评估-源清单”的闭环治理模式：设计了以东莞市作为核心示范区和珠三角其他8个城市作为一般控制区的基线控制方案、加强控制方案和应急控制方案；重点对间/对-二甲苯、甲苯、乙烯和丙烯等活性组分和金属表面涂装、家具制造业和印刷业等工业排放源进行控制；构建基于外场观测和模型模拟的空气质量状况改善和大气污染控制措施效果的评估方法。最后，她也为珠三角大气污染调控和空气质量改善的长效管理提出了三点建议：一是在深水区探索臭氧下降通道；二是形成PM2.5和臭氧协同防控的工作机制；三是大力度加强基础能力建设。 南京大学环境学院教授王勤耕做了题为《南京市大气细颗粒物来源的演变特征》的发言。他指出，近10年来，南京及周边地区大气污染状况发生了显著变化，PM2.5仍为南京市主要大气污染物。鉴于此，其研究团队基于2012—2015年间南京市多个点位大气细颗粒物（PM2.5）的化学组分监测资料, 采用正定矩阵因子分解（PMF）和化学质量平衡（CMB）模型相结合，开展了前后两个阶段的PM2.5源解析工作；针对南京市总体和不同区域、全年平均及不同季节，研究了两个阶段PM2.5来源的演变特征。其研究结果表明，南京市PM2.5以二次组分为主，约占68.5%。相比前一阶段，SO42-、NH4+、EC、CM下降，NO3-、OM、TEO上升。对多数组分来说，秋冬季节的浓度高于春夏季节，NO3-、OC、NH4+在秋冬季节明显较高，可能与较高的净生成率有关；南京市PM2.5在化学组成上具有较强的区域性特征。现阶段全年总体来源中，燃煤26.5% 、工业生产23.7% 、机动车26.6% 、扬尘12.2%、其它10.9%。相比前一阶段，燃煤源、扬尘源下降；工业生产、机动车尾气上升。近5年来，燃煤控制、污染（特别是SO2）减排以及扬尘治理等措施取得了明显效果，但机动车尾气及各类VOCs排放源的贡献更加突出，冶金排放也相对较大。2014年南京“青奥会”的空气质量保障措施成效显著，但2015年出现一定的“反弹”现象。最后，他建议：一是开展颗粒物二次组分解析技术以及区域精细解析技术研究；二是传统解析方法的时效性低，应尽快开展大气颗粒物在线源解析；三是积极推动大气污染来源预报研究；四是通过多方法融合，提高源解析的可靠性。 陕西省气象科学研究所教授级高级工程师李星敏做了题为《气象条件对关中雾霾形成的影响》的发言。她指出，陕西大气颗粒物污染以冬季为主，O3污染以夏季为主。2000年以来，陕西大部空气质量总体好转，一方面，反映沙尘扬尘的粗粒子有所减轻，说明退耕还林取得一定成效；另一方面，反映人类活动的细粒子显著增加、关中和陕北增加最快，这与经济发展具有对应关系。其研究团队基于西安气象观测、气溶胶粒子谱观测及西安市环保局PM2.5观测资料，分析了气象条件对形成关中雾霾的颗粒物的影响，结果表明：关中南边平均2000米以上秦岭，北边平均1000米以上黄土高原，大气环境具有污染物易堆积难扩散的特点，是雾霾易发的主要原因；边界层高度与PM2.5质量浓度具有较好的负相关关系，与垂直扩散关系密切，秋冬季节混合层高度高有利于污染物扩散；关中西北气流对污染物的扩散作用和偏东气流对污染物的输送明显，地面风速小，有利于颗粒物堆积；湿度大，有利于稳定层结的维持和亲水性气溶胶吸湿增长，高的相对湿度（RH）有利于稳定层结的维持和污染物集聚，在RH≤80%时，粒径在150nm～1.0μm的粒子的数浓度，随着相对湿度的增大，增加明显，对能见度的降低有重要作用；雾霾天气中达地面太阳辐射减少，对流交换减弱，雾霾不易扩散。鉴于以上结论，她认为在当前排放情况下，重视气象条件变化的作用，对于减少雾霾对公众健康和生产的影响具有重要意义。 石家庄市气象局高级工程师韩军彩做了题为《基于微波辐射计等资料的石家庄市一次重污染成因分析》的发言。她指出，石家庄地处太行山东麓，常年平均风速较小，秋冬季大气层结稳定，近地面经常出现逆温，不利于污染物扩散，雾霾天气偏多。其研究团队针对2015年12月5—14日出现的重污染过程，利用地面气象、环境及激光雷达资料，分析了重污染期间天气及污染变化特征，采用HYSPLIT-4轨迹模式（后推气团轨迹模式）分析了污染形成源，并利用地基微波辐射计、风廓线雷达资料分析了大气边界层特征。研究结果表明：（1）此次重污染过程以局地排放为主要形成源，稳定的大气环流形势为污染提供了持续稳定的大气环境背景，近地面层风速小、湿度大、持续逆温是造成重污染持续时间较长、污染较重的主要原因；（2）重污染过程期间逆温层主要集中在1000m以下，平均厚度700m左右，逆温层的形成、增厚导致重污染开始，逆温层厚、强、持续时间长、不易消散导致重污染持续时间长、污染重，逆温较强时段污染也最重；（3）重污染期间小风层平均高度约在700m左右，有时伸展高度超过1000m,深厚的小风层使大气处于停滞区，通风能力弱，导致污染物累积；（4）大气水汽含量与PM2.5浓度关系密切，湿度较大时PM2.5中存在明显的二次污染，近地层湿度增大、增厚导致PM2.5浓度快速上升，对重污染形成和加重起到了促进作用。 11月11日下午举行的第三专题“大气治理与可持续发展议程”，由国家发改委能源所原所长韩文科研究员主持。中国人民大学环境政策与环境规划研究所所长宋国君教授作了题为《中国基于固定源的空气质量管理政策框架设计》的发言。他指出，固定源针对污染物的排放途径而言，区别于移动源、面源，适于“个案管理”的方式，通过许可证进行管理，而与所属行业无关。固定源排放是我国主要的大气污染源。针对我国尚未建立起以固定源排放控制为核心的空气质量管理政策框架，宋教授提出了一个基于固定源的空气质量管理政策框架，由空气质量评估制度、空气质量达标规划制度、排放标准管理制度、排污许可证制度等四项制度构成。此外，宋教授还介绍了美国固定源污染控制的政策经验，指出在制度设计过程中应遵循公平性、效率性、激励技术进步等原则，注重程序的规范性和科学性，最终形成一系列由法律、法规构成的具有可操作性的制度体系。最后，宋教授呼吁设置专业的空间管理机构，统筹空气与水资源的管理。 中国科学院地理科学与资源研究所张雷研究员作了题为《捍卫天蓝须从地绿做起》的发言。他开宗明义地指出，一是要最大限度地提高地球土地的覆被率，以扩大人类生存的绿色基础；二是要最大限度地提高人类自然物质与能源的使用效率，以减少并终止人类活动对地表环境自我恢复过程的负面干扰。中国的国土绿色植物覆被率约为68.9%，其中森林、草场与可耕地分别为25.9%、27.5%和15.4%，是全球的草场资源大国。与此同时，我国也是荒漠化土地大国。这些荒漠化土地既是发展我国绿色生态的最大障碍所在，也是提高我国土地覆被水平的空间潜力所在。无论从资源环境基础与产业结构调整，还是从生态保护的角度看，科学与合理的现代草场建设和土地荒漠化开发应成为国家大气环境治理和绿色发展的一项不可或缺的内容。张研究员最后总结说，最大限度地改善地表绿色覆被的萎缩状态、提高资源环境的使用效率，应成为我国绿色发展与生态文明建设的一项基本目标与核心任务。
清华大学环境学院石磊副教授作了题为《工业低碳转型的多样性与复杂性》的发言。他指出，复杂性设计的内容有很多，这里主要关注本体的复杂性，包括工业多样性、经济复杂性、功能复杂性。生态学最主要的特点是功能复杂，工业发展在某种程度上也遵循类似的时序和依存关系。当然，这种工业的复杂性给生态环境业带来了巨大影响，一个明显的例子就是全球贸易对工业生态化的影响。石教授以中国的水泥和火电行业为例，通过对中国637个城市的分析，发现产业之间若形成共生关系，将可以释放36%~45%的碳减排潜力。另外，石教授基于经济学的要素需求模型，研究了SO2、烟尘的管控对碳排放的影响。结果表明，“十一五”期间，SO2的控制措施对碳减排起到了协同作用，但是在烟尘控制中没有发现类似效应。
浙江大学公共管理学院土地管理系主任吴宇哲教授作了题为《土地利用变化对空气污染的影响及政策响应》的报告。他指出，土地利用变化会改变大气的含量组成、化学性质和理化过程。加之地表反射率、粗糙度、植被叶面积以及植被覆盖比例等下垫面性质的改变，会引起温度、湿度、风速以及降水等因素的变化，进而导致局地与区域气候变化。吴教授以杭州市为例，研究了土地利用变化对多种大气污染物的影响。结果表明，大气颗粒物（PM2.5和PM10）的浓度分别在1月和12月最大，7月最小；SO2和CO浓度在1月最大；O3浓度在5月最大，12月最小。地理分布上，西湖区的夏季具有较低PM2.5、PM10和SO2浓度；拱墅区和下城区的冬季具有较高的PM2.5、NO2和CO浓度。颗粒物浓度、SO2、NO2、CO与建设用地密度、道路密度、地表温度呈正相关，而与归一化植被指数呈负相关。吴教授最后强调，燃煤、建筑、汽车尾气和二次气溶胶是大气污染物的主要来源，应加大对火力发电的控制，合理规划城市风道，大力发展公共交通。
浙江大学公共管理学院方恺研究员作了题为《巴黎协定生效下中国各省区2030年碳排放配额研究》的报告。他指出，碳排权是当代具有稀缺属性的公共产品的使用权，与人类福祉和各国未来发展空间息息相关，其实质是一种新型的发展权。温室气体减排可以归结为如何界定和分配碳排放权的问题。早在2015年国家就提出将在今年（2017年）启动全国碳排放权交易市场，然而时至今日依然没有启动，一个重要的原因在于缺乏从全国层面对各省区的初始碳排放权进行分配。为此，方研究员以我国2030年气候变化自主行动目标为切入点，对我国31省区的碳排放初始配额进行了估算。研究表明，未来15年我国碳排放空间总体表现为319.2亿吨盈余，其中北京等6省区碳排放空间充分盈余，湖南等10省区碳排放空间盈余较少，广东等6省区碳排放空间收支大致相抵，江苏等3省区碳排放空间呈现轻微赤字，河北等6省区碳排放空间赤字严重。方研究员最后强调，中国政府提出的碳排放强度下降目标本质上属于碳排放权的总量控制目标，不同省区面临的减排任务和压力各有不同，差异化的控排政策是保证我国2030目标顺利实现的关键。