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协同发力!严控温室气体和大气污染物排放

发布日期:2020-07-10 09:21 浏览次数:
  “打通一氧化碳和二氧化碳”是机构改革后各级生态环境部门面临的挑战和任务。如何理解、怎么打通、有何路径更是政府部门、科研人员和公众都十分关注的问题。

 

       如何理解?不是多一个碳少一个碳的问题
 

  一氧化碳和二氧化碳虽都由碳、氧元素组成,但物理、化学性质存在明显差异。比如一氧化碳具有毒性,是空气污染物,燃烧可生成二氧化碳,浓度单位一般为毫克/立方米;二氧化碳无毒,是正常空气的成分之一,占大气总体积的0.031%,对维持生态圈“碳—氧平衡”极为重要,虽不属空气污染物,但却是主要的温室气体,浓度单位一般为ppm(百万分之一)。
 

 协同发力!严控温室气体和大气污染物排放

  因此,“打通一氧化碳和二氧化碳”并不是纯物理意义上多一个碳和少一个碳的问题,而是意指将控制空气污染物与温室气体排放协同起来,甚至将生态环境保护与应对气候变化协同起来,实现协同增效、良性互动。
 

  怎么打通?理解协同控制的“同”与“异”
 

  准确理解“同根同源”的程度。化石燃料燃烧是导致空气污染的重要原因,也是温室气体的主要人为来源。大气污染物主要包括细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)等,温室气体包括二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)等非二氧化碳温室气体。无论是空气污染物还是温室气体,其人为来源结构都存在一定差异。如2018年发布的北京大气细颗粒物源解析结果,移动源独大,占比达到45%。根据中国温室气体清单(不包括土地利用、土地利用变化和林业,即LULUCF),2014年二氧化碳占温室气体排放总量的84%,87%二氧化碳来自能源活动,88%的甲烷来自能源和农业活动,60%的氧化亚氮来自农业活动,而氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫几乎来自工业生产过程。
 

  相对而言,二氧化硫等传统大气污染物与二氧化碳排放结构相似度较高。根据清华大学气候变化与可持续发展研究院、气候变化与清洁空气联盟发布的《环境与气候协同行动——中国与其他国家的良好实践》报告,中国2005—2018年每减排1吨二氧化碳,相当于减排二氧化硫2.5公斤、氮氧化物2.4公斤。当然,不同地区因产业结构、能源结构、城市化水平、气候条件等差异,时空上协同减排的效率是变化和不同的。
 

  温室气体排放量级远高于大气污染物。从总量上看,2014年全国二氧化硫、氮氧化物排放总量分别为1974、2078万吨。而同年全国温室气体排放总量(不包括LULUCF)达123亿吨二氧化碳当量,其中二氧化碳超过100亿吨,排放量级都远远大于大气污染物。从峰值上看,全国二氧化碳等传统大气污染排放已出现峰值;而根据国家自主贡献目标,二氧化碳排放2030年左右实现达峰并争取尽早达峰。
 

  温室气体与大气污染物影响机理不同。温室气体的主要环境影响机理是大气中累积浓度升高,加剧大气层温室效应,造成全球性变暖,并不在城市、地区等较小空间尺度造成明显的温室效应。二氧化碳是长寿命温室气体,可在大气中滞留数百年,在海洋中滞留的时间甚至更长,即使立刻减少全球温室气体排放,其造成的增温效应也将持续几十年甚至几个世纪,影响和减排效果的呈现均具有明显的代际性。温室气体具有全球输送特点,全球温室气体浓度是相对均衡的(已突破400ppm),因此通过全球共同减排才能有效控制温室气体浓度,这是实现跨区域甚至全球碳交易的基础。相较而言,常规大气污染物一般局地聚集,具有短期性、波动性,受气象条件影响较大。
 

  控制温室气体根本上是能源利用调整问题。当前,全球温室气体排放格局中,能源活动产生的排放占据主导。而我国以煤为主的能源结构更是导致能源活动的排放占比高于全球平均水平,2014年能源活动排放占全国温室气体排放总量(不包括LULUCF)的78%。因此控制温室气体的关键是能源活动,单位地区生产总值二氧化碳排放(碳强度)也主要依据能源数据核算。根据2014年全国温室气体清单,1吨标准煤的煤炭、石油、天然气的二氧化碳排放量分别为2.66、1.73、1.56吨二氧化碳。因此,目前技术可行、成本可承受的控制能源活动温室气体排放路径主要是减少化石能源、开发利用可再生能源、提高能源利用效率,因此应对气候变化政策很大程度上也是能源政策。研究表明,可再生能源消费占比持续提高、煤炭消费稳定减少是四川“十三五”以来碳强度显著下降的重要原因。
 

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