近日，清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系（以下簡稱“地學(xué)系”）張強(qiáng)教授課題組與環(huán)境學(xué)院賀克斌院士課題組合作在《國家科學(xué)評論》（national science review）在線發(fā)表題為《碳中和背景下中國2015-2060年pm2.5空氣質(zhì)量改善路徑》的論文，首次定量揭示了碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下中國及重點(diǎn)區(qū)域2015-2060年的空氣質(zhì)量持續(xù)改善路徑，指出了實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)對我國未來空氣質(zhì)量根本改善的決定性作用。

隨著國家大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施， 近年來我國pm2.5濃度持續(xù)下降，空氣質(zhì)量明顯改善。然而，當(dāng)前pm2.5污染負(fù)荷仍處于高位，隨著污染治理進(jìn)程的深入，污染物減排幅度逐漸收窄，末端治理的減排難度日益增大，空氣質(zhì)量改善任務(wù)依然艱巨。2020年9月，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上宣布中國將力爭2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這一重大戰(zhàn)略目標(biāo)的提出為統(tǒng)籌大氣污染防治與溫室氣體減排指明了方向，為空氣質(zhì)量持續(xù)改善注入了全新動(dòng)能。在此基礎(chǔ)上，生態(tài)環(huán)境部提出將以“減污降碳協(xié)同增效”為總抓手，加快推動(dòng)從末端治理向源頭治理轉(zhuǎn)變，通過應(yīng)對氣候變化降低碳排放，進(jìn)而從根本上解決環(huán)境污染問題。

在這一重大國家戰(zhàn)略背景下，張強(qiáng)課題組和賀克斌課題組基于自主研發(fā)的中國碳中和與清潔空氣協(xié)同科學(xué)評估與決策支持平臺cncap，首次構(gòu)建了碳達(dá)峰與碳中和背景下中國2015-2060年中長期排放情景，提出了全國及重點(diǎn)區(qū)域的未來pm2.5污染持續(xù)改善路徑。研究發(fā)現(xiàn)，如一方面加大源頭治理力度，提升可再生能源比例，推動(dòng)鋼鐵、水泥等高耗能產(chǎn)品產(chǎn)量盡早達(dá)峰，加快散煤清潔化替代進(jìn)程，同時(shí)持續(xù)推進(jìn)非電行業(yè)、柴油機(jī)和vocs重點(diǎn)行業(yè)污染治理工作，則在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的同時(shí)，全國絕大部分地區(qū)pm2.5年均濃度可達(dá)到35 μg/m3的現(xiàn)行環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，全國人群pm2.5年均暴露水平可從2015年的55 μg/m3下降到28 μg/m3，實(shí)現(xiàn)“減污降碳”的協(xié)同效應(yīng)。

由于pm2.5對健康產(chǎn)生影響的閾值極低，世界衛(wèi)生組織（who）給出的pm2.5年均濃度指導(dǎo)值為10 μg/m3，而我國現(xiàn)行pm2.5標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于who第一階段目標(biāo)值，距離who指導(dǎo)值尚有較大距離。由于空氣污染對老年人的傷害更大，在未來人口老齡化的大背景下，應(yīng)當(dāng)推動(dòng)空氣質(zhì)量長期持續(xù)改善，以達(dá)到全面保護(hù)人群健康目的。2030年之后，由于末端治理措施的減排潛力基本耗盡，碳中和目標(biāo)下的深度低碳能源轉(zhuǎn)型措施將成為我國空氣質(zhì)量持續(xù)深度改善的動(dòng)力源泉。在碳中和情景下，到2060年我國將基本完成低碳能源轉(zhuǎn)型，可再生能源發(fā)電占比將達(dá)到70%以上，工業(yè)部門終端煤炭消費(fèi)比例低于15%，新能源車占比達(dá)到60%以上，民用部門能源全面清潔化。2060年全國碳排放總量約為6.8億噸左右，在當(dāng)前排放水平基礎(chǔ)上減少90%以上；與此同時(shí)，全國人群pm2.5年均暴露水平達(dá)到8μg/m3左右，78%的人群pm2.5年均暴露水平低于who指導(dǎo)值，空氣污染問題得到根本解決。

研究首次提出并量化評估了碳中和背景下我國未來中長期pm2.5空氣質(zhì)量改善路徑，指出碳中和目標(biāo)下的深度低碳能源轉(zhuǎn)型是我國空氣質(zhì)量達(dá)到who指導(dǎo)值的必由之路。研究為我國制訂“減污降碳”協(xié)同治理路線圖提供了科學(xué)依據(jù)，并對其他發(fā)展中國家協(xié)同應(yīng)對氣候變化與空氣污染問題具有重要參考價(jià)值。下一步應(yīng)當(dāng)以“減污降碳協(xié)同增效”為總抓手，把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”，推動(dòng)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)下的pm2.5與o3污染協(xié)同治理，深入發(fā)揮和提升結(jié)構(gòu)調(diào)整在污染減排中的作用，加快能源清潔低碳轉(zhuǎn)型，逐步構(gòu)建零碳能源體系；針對“科學(xué)治污、精準(zhǔn)治污和依法治污”的重大需求，強(qiáng)化科技引領(lǐng)和機(jī)制創(chuàng)新，構(gòu)建碳中和與清潔空氣協(xié)同的新一代大氣復(fù)合污染防治技術(shù)體系；將保護(hù)人民群眾健康做為氣候變化與空氣污染協(xié)同治理的出發(fā)點(diǎn)，在2030年之后加嚴(yán)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并逐步與who相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)接軌，引導(dǎo)空氣質(zhì)量根本改善。

清華大學(xué)地學(xué)系張強(qiáng)教授為論文通訊作者，地學(xué)系博士生程靜和地學(xué)系助理教授同丹為論文共同第一作者；清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院賀克斌院士共同設(shè)計(jì)并全程指導(dǎo)了該項(xiàng)研究。來自清華大學(xué)、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室、中國氣象科學(xué)研究院等多家單位的專家學(xué)者參與了該項(xiàng)研究。研究得到國家自然科學(xué)基金委和能源基金會的支持。