近年来,我国重雾霾天气频发,严重危害了公众健康。为此国家相继部署了大气雾霾治理和打赢蓝天保卫战行动方案,针对SO2,NOx和PM2.5等污染性气体设定了严格和明确的排放限量目标,即:到2020年SO2,NOx和PM2.5排放量相对于2015年分别减少15%,15%和18%。为实现雾霾治理目标,国家以及相关部门在重度雾霾区关闭或搬迁了一系列重污染工业企业,鼓励冬季取暖煤改气,出台了环保的交通调控措施。2013-2018年,我国74个主要城市的空气中PM2.5和SO2浓度分别降低了42%和68%,但是仍然超过了世界卫生组织的推荐标准。且随着重污染企业关闭和搬迁,未来重度雾霾区城市的SO2,NOx和PM2.5等气体减排的边际效益将大幅度下降,延缓雾霾进一步治理的效果。
欧盟在大气污染治理方面开展了大量的研究,其制定的2030年大气污染物排放‘天花板(Ceiling)’中,除SO2,NOx和PM2.5气体外,还特别考虑了氨气,并规定了各成员国的氨排放限量。研究表明,氨气促进了空气中颗粒物的形成,并且在重雾霾天气中占PM2.5总质量的30%以上,氨减排50%以上可降低PM2.5的浓度30-50%。
中科院农业资源研究中心胡春胜和马林研究组与国际系统研究所、荷兰瓦赫宁根大学、英国洛桑试验站等单位的合作研究,在定量划定我国区域氨排放阈值的理论框架方面取得重要进展。研究提出:(1)以基于氨与PM2.5联动的人体健康评价为核心;(2)兼顾氨排放与区域森林、草地和海洋生态多样性关联关系;(3)统筹生态红线划分以及氨减排的成本效益。基于上述研究内容,提出了我国区域农牧业氨排放阈值划定的理论框架。同时,还要避免农业源污染的空间转移和形态转变,即:避免氨排放阈值的设定增加贫困地区氨排放,增加硝酸盐脆弱区的氮素淋失风险。该研究为进一步治理大气雾霾和区域面源污染综合防控的技术研发和政策制定,找到了科学依据。
图1 基于人体健康影响和生态脆弱性的区域氨排放阈值
上述研究以中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心为第一完成单位,联合国际应用系统分析研究所、瓦赫宁根大学和英国洛桑试验站等国内外科研机构共同完成,以“Further improvement of air quality in China needs clear ammonia mitigation target”为题发表在环境科学领域Top期刊Environmental Science and Technology (2018年影响因子7.149)。柏兆海副研究员为该文第一作者,胡春胜研究员(国家重点研发计划“农畜牧业氨排放污染高效控制技术”项目首席科学家)和马林研究员为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划项目、国家自然基金、中国科学院国际人才计划和河北省奶牛体系岗位专家等项目资助。
论文信息:
Bai, Z.; Winiwarter, W.; Klimont, Z.; Velthof, G.; Misselbrook, T.; Zhao, Z.; Jin, X.; Oenema, O.; Hu, C.; Ma, L., Further Improvement of Air Quality in China Needs Clear Ammonia Mitigation Target. Environmental Science & Technology 2019.
论文链接:
https://doi.org/10.1021/acs.est.9b04725
(供稿人:金欣鹏、柏兆海)