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    中英科学家历时5年调查揭示:污染物长距离输送是北京空气污染主要源头

    来源:中国科学报

    近日,一项由150多名中英科学家在京开展的5年大规模空气污染实地调查活动,通过“云端”沟通会发布了最终研究报告。报告揭示,观测和模型结果均表明,跨区域传输是北京大气PM2.5污染的主要来源。报告还提出,减少长距离输送到北京的黑碳,有可能抑制“气溶胶—气象”反馈机制,并缩短霾的持续时间或降低霾的严重程度。

    报告同时指出,北京空气质量在过去几年中的显著改善,应归功于“大气污染防治行动计划”实施带来的污染物减排。

    150余位科学家来自中英30个参与单位。这项名为“中英中国超大城市大气污染与人体健康国际研究计划”(APHH-Beijing)的项目,协同开展了5个子课题。其中,最大子课题“北京市空气污染物的来源和排放”由中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌与英国皇家科学院院士、英国伯明翰大学教授罗伊·哈里森领衔。报告主编和研究计划总协调人为伯明翰大学教授时宗波。

    促进研究成果向政策转化

    哈里森在解读研究计划和报告时介绍说,科学家使用一系列高科技设备在北京市中心测量了空气污染状况,包括在中国科学院大气物理研究所325米气象塔上测量城市上空不同高度的空气污染成分和浓度变化。此外,他们还利用新的观测技术和模型对北京市空气污染的成因和健康影响进行了深入研究。

    综合跨学科、不同机构和多个国家的学术优势,APHH-Beijing团队利用现场观测、实验室研究、机器学习和模型模拟等方法,取得了大量的科研成果。到目前为止,APHH-Beijing团队发表了超过400篇经同行评议的学术论文,其中包括多篇发表在多学科顶级期刊的论文,以及47篇发表在APHH-Beijing特刊上的论文。

    报告写道,这些成果揭示了北京及周边地区空气污染排放、过程和健康效应的相关情况,为相关部门制定政策,进一步控制大气污染提供了科学支持,并促进了对城市和乡村可持续发展的探讨。报告还披露,APHH-Beijing团队和“利益相关者”——包括生态环境部和北京市生态环境局,举行了两次交流会,促进了研究成果向政策的转化。

    鉴于中英科学家团队联合调查取得的成绩,英国自然环境理事会健康环境部主任Caroline Culshaw评价APHH-Beijing研究计划“取得了极大成功,是国际合作研究的一个典范”。她说:“这展示了跨越环境和医学科学的大规模国际合作的优势,并以此应对全球挑战。”

    道路交通“暂非”主因

    报告显示,北京市中心主要空气污染物——细颗粒物(PM2.5)、挥发性有机化合物和黑碳等的实测排放通量,远低于此前估算的排放量,但在2016年和2017年,大气污染物的浓度仍相对较高,表明它们主要来自非本地源;进一步调查显示,北京市中心以外的生物质和燃煤产生的PM2.5,通过长距离输送影响了北京市区的空气质量。由此,结论显而易见:污染物长距离输送是北京空气污染的主要源头。

    在更广泛的项目中,研究人员还发现,食用油排放是北京细颗粒物的来源之一。报告称,这表明北京可能需要更严格地控制该本地污染源。

    报告还指出,道路交通不是一次排放PM2.5的主要来源,但仍然是氮氧化物的重要来源。研究还发现,由于居民燃煤和生物质燃烧等原因,郊区和农村居民的空气污染个人暴露远高于北京市中心地区。

    对此,时宗波认为,与欧洲一些大型城市相比,北京污染物来源有明显区别。在伦敦、巴黎等城市,交通排放对PM2.5的贡献占比较大,相比而言,北京情况有些不同。他分析,这跟西欧国家柴油车占机动车保有量水平较高有关,而北京几乎没有柴油车;在北京乃至中国多数地方,固体燃料燃烧仍是大气污染,特别是PM2.5的重要来源,而欧洲绝大部分超大城市已很少使用固体燃料。

    贺克斌在回答《中国科学报》线上提问时也对此进行了回应。但他认为,虽然北京不像欧洲那样PM2.5有70%~80%来自道路交通,但近年来也在逐渐增长中:“从早年的百分之十几,到2017年占比45%,近两年还在继续增长,恐怕已经超过50%。”他表示,随着燃煤治理的推进,未来针对机动车排放治理的分量会越来越重。