為改善空氣質(zhì)量，我國(guó)政府于2013年發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（即“大氣十條”），其中要求2017年
北京市年均PM2.5濃度達(dá)到60μg/m3。為完成這一艱巨目標(biāo)，北京市及周邊地區(qū)先后實(shí)施了一系列大氣污染控制
政策，區(qū)域空氣質(zhì)量迅速改善，北京PM2.5年均濃度由2013年的89.5 μg/m3下降至2017年的58 μg/m3，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為難以完成的任務(wù)。在
減排之外，氣象條件年際變化對(duì)PM2.5濃度也產(chǎn)生重要影響。由于北京市2017年氣象條件較2013和2016年相比更為有利，北京PM2.5污染改善過程中“人努力”和“天幫忙”各自起到多大的作用，一直受到政府和公眾的廣泛關(guān)注。
為回答上述
問題，CEADS團(tuán)隊(duì)清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系張強(qiáng)教授研究組聯(lián)合環(huán)境學(xué)院賀克斌院士研究組及北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在梳理總結(jié)北京五年間空氣污染治理措施的基礎(chǔ)上，耦合排放清單和大氣化學(xué)傳輸模型，量化了氣象條件變化、周邊區(qū)域減排以及北京本地各類減排措施對(duì)北京市PM2.5濃度改善的貢獻(xiàn)。研究成果近日在大氣科學(xué)領(lǐng)域著名雜志Atmospheric Chemistry and Physics發(fā)表。
研究發(fā)現(xiàn)，北京通過近五年持續(xù)有效的大氣污染治理，主要污染物排放量顯著下降。相比2013年，SO2、NOx、VOCs、及一次PM2.5排放分別下降了83.6%、42.9%、42.4%和54.7%。其中，燃煤鍋爐整治、民用燃料清潔化對(duì)SO2和一次PM2.5的減排效果最為顯著，移動(dòng)源排放管控和揮發(fā)性有機(jī)物治理則分別對(duì)NOx和VOCs減排有突出貢獻(xiàn)。在2016-2017年間，北京加強(qiáng)了散煤管理和“散亂污”企業(yè)整治，“雙散”的治理效果顯著提升；此外通過強(qiáng)化道路清掃、秋冬季暫停施工、擴(kuò)大城市綠化等措施，揚(yáng)塵綜合治理對(duì)一次PM2.5的減排效果進(jìn)一步提升（見圖1）。
圖1 本地措施對(duì)北京2013-2017與2016-2017污染物減排的貢獻(xiàn)
在“大氣十條”出臺(tái)后的五年間，北京周邊的天津、
河北、
山西、
山東、
河南等省市通過執(zhí)行系列大氣污染控制措施，SO2和一次PM2.5排放同樣顯著降低；但由于對(duì)溶劑使用源和工業(yè)VOCs的管控力度還有待加強(qiáng)，VOCs的排放略有上升（見圖2），北京周邊地區(qū)NOx和VOCs的減排空間有待進(jìn)一步釋放。
圖2 北京周邊地區(qū)2013-2017年間主要污染物的排放變化
綜合考慮排放與氣象變化，多組“置零法”實(shí)驗(yàn)的歸一化分析顯示，盡管2017年氣象條件相比之前幾年更有利于污染清除，北京本地和周邊區(qū)域的減排仍然是PM2.5濃度迅速下降的主導(dǎo)因素（見圖3）。但氣象條件變化對(duì)2016-2017年北京PM2.5空氣質(zhì)量改善的“助推”作用明顯增強(qiáng)，這主要得益于2017年10月以來干冷多風(fēng)的氣象環(huán)境，明顯優(yōu)于2016年同時(shí)段的氣象條件（見圖4）。如2017年的氣象條件與2016年一致，則北京2017年P(guān)M2.5年均濃度將增加至63μg/m3左右。
圖3 減排與氣象變化對(duì)PM2.5污染改善的貢獻(xiàn)
圖4 北京2017年排放水平在不同氣象條件下的PM2.5模擬濃度
進(jìn)一步的歸因分解分析表明，本地減排、周邊減排和氣象條件變化對(duì)北京市2013-2017年間PM2.5濃度下降的貢獻(xiàn)分別為65.4%、22.5%和12.1%。在北京本地各項(xiàng)減排措施中，燃煤鍋爐整治、民用燃料清潔化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是最為有效的三項(xiàng)措施（見圖5）。氣象條件變化對(duì)2016-2017年北京PM2.5空氣質(zhì)量改善貢獻(xiàn)更為顯著（約30%）。2016-2017年間，民用燃料清潔化、燃煤鍋爐整治和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是三項(xiàng)最為有效的減排措施。
研究系統(tǒng)分析量化了北京2013-2017年間空氣質(zhì)量改善的驅(qū)動(dòng)因素，證實(shí)了“大氣十條”實(shí)施帶來的減排成效。研究同時(shí)指出，隨著“大氣十條”的實(shí)施，北京的主要大氣污染源構(gòu)成已經(jīng)發(fā)生了較大變化，未來應(yīng)采取更有針對(duì)性的減排措施并進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域協(xié)同控制，以實(shí)現(xiàn)北京及周邊區(qū)域空氣質(zhì)量的持續(xù)改善。
清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系碩士生程靜為文章的第一作者，清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系張強(qiáng)教授和北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)中心李金香研究員為文章的共同通訊作者。本研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委和科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的支持。
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