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隨著國家大氣污染防治行動計劃的實施，近年來中國PM2.5濃度持續下降，空氣質量明顯改善。然而，當前PM2.5污染負荷仍處于高位，隨著污染治理進程的深入，污染物減排幅度逐漸收窄，末端治理的減排難度日益增大，空氣質量改善任務依然艱巨。2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯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到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。這一重大戰略目標的提出為統籌大氣污染防治與溫室氣體減排指明了方向，為空氣質量持續改善注入了全新動能。在此基礎上，生態環境部提出將以“減污降碳協同增效”為總抓手，加快推動從末端治理向源頭治理轉變，通過應對氣候變化降低碳排放，進而從根本上解決環境污染問題。
在此重大國家戰略背景下，清華大學地學系張強課題組和環境學院賀克斌課題組基于自主研發的中國碳中和與清潔空氣協同科學評估與決策支持平臺(CNCAP)，首次構建了碳達峰與碳中和背景下中國2015至2060年中長期排放情景，提出了全國及重點區域的未來PM2.5污染持續改善路徑。研究發現，如一方面加大源頭治理力度，提升可再生能源比例，推動鋼鐵、水泥等高耗能產品產量盡早達峰，加快散煤清潔化替代進程，同時持續推進非電行業、柴油機和VOCs重點行業污染治理工作，則在2030年實現碳達峰目標的同時，全國絕大部分地區PM2.5年均濃度可達到35μg/m3的現行環境空氣質量標準，全國人群PM2.5年均暴露水平可從2015年的55μg/m3下降到28μg/m3，實現“減污降碳”的協同效應。
由于PM2.5對健康產生影響的閾值極低，世界衛生組織(WHO)給出的PM2.5年均濃度指導值為10μg/m3，而我國現行PM2.5標準相當于WHO第一階段目標值，距離WHO指導值尚有一定差距。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，應當推動空氣質量長期持續改善，以達到全面保護人群健康目的。2030年之后，由于末端治理措施的減排潛力基本耗盡，碳中和目標下的深度低碳能源轉型措施將成為我國空氣質量持續深度改善的動力源泉。在碳中和情景下，到2060年中國將基本完成低碳能源轉型，可再生能源發電占比將達到70%以上，工業部門終端煤炭消費比例低于15%，新能源車占比達到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，相當于在當前排放水平基礎上減少90%以上；與此同時，全國人群PM2.5年均暴露水平達到8μg/m3左右，78%的人群PM2.5年均暴露水平低于WHO指導值，空氣污染問題將得到根本解決。
不同情景下，中國未來碳排放和PM2.5濃度變化(圖中百分比表示一次能源消費總量中化石燃料占比)
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空氣質量改善路徑，指出碳中和目標下的深度低碳能源轉型是我國空氣質量達到WHO指導值的必由之路。研究為中國制訂“減污降碳”協同治理路線圖提供了科學依據，并對其他發展中國家協同應對氣候變化與空氣污染問題具有重要參考價值。研究提出，下一步應當以“減污降碳協同增效”為總抓手，把降碳作為源頭治理的“牛鼻子”，推動碳達峰與碳中和目標下的PM2.5與臭氧污染協同治理，深入發揮和提升結構調整在污染減排中的作用，加快能源清潔低碳轉型，逐步構建零碳能源體系；針對“科學治污、精準治污和依法治污”的重大需求，強化科技引領和機制創新，構建碳中和與清潔空氣協同的新一代大氣復合污染防治技術體系；將保護人民群眾健康作為氣候變化與空氣污染協同治理的出發點，在2030年之后加嚴空氣質量標準并逐步與WHO相關標準接軌，引導空氣質量根本改善。
上述研究成果在《國家科學評論》(National Science Review)在線發表，論文題目為“碳中和背景下中國2015-2060年PM2.5空氣質量改善路徑”(Pathways of China’s PM2.5 air quality 2015-2060 in the context of carbon neutrality)。研究首次定量揭示了碳達峰與碳中和目標下中國及重點區域2015-2060年的空氣質量持續改善路徑，指出了實現碳中和目標對我國未來空氣質量根本改善的決定性作用。
原標題：地學系張強與環境學院賀克斌課題組發文揭示碳中和背景下中國中長期空氣質量改善路徑
