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2014-2015環(huán)境科學技術學科大氣環(huán)境發(fā)展報告

發(fā)布時間:2016-5-9 來源:點綠網(wǎng)

2016年5月7日,中國環(huán)境科學學會《2014-2015環(huán)境科學技術學科發(fā)展報告(大氣環(huán)境)》圖書發(fā)布儀式在京舉行,中國環(huán)境科學學會副理事長兼秘書長任官平先生與報告首席科學家浙江大學高翔教授共同啟動儀....
2016年5月7日,中國環(huán)境科學學會《2014-2015環(huán)境科學技術學科發(fā)展報告(大氣環(huán)境)》圖書發(fā)布儀式在京舉行,中國環(huán)境科學學會副理事長兼秘書長任官平先生與報告首席科學家浙江大學高翔教授共同啟動儀式。
這本報告是一本為大氣領域科技工作者和社會各界提供系統(tǒng)性參考的權威工具書,全面綜述和分析評述了“十二五”期間我國大氣環(huán)境領域的科學研究、技術研發(fā)及管理實踐進展,前后歷時兩年,在梳理和回顧大量科研文獻和統(tǒng)計數(shù)據(jù)基礎上凝練而成,內容包括一個綜合報告作為總論,以及五個重點子領域的專題報告,即“大氣環(huán)境基礎研究”、“大氣環(huán)境監(jiān)測技術”、“大氣環(huán)境與健康”、“大氣污染治理技術”和“大氣環(huán)境質量管理技術與實踐”.
報告執(zhí)筆人均為大氣環(huán)境領域資深科學家,編寫團隊由高翔教授領銜,主要成員包括北京大學邵敏教授、中科院合肥物質科學研究院劉建國研究員、復旦大學闞海東教授和清華大學王書肖教授。
近年來,我國的大氣環(huán)境污染問題成為國內國際關注的熱點和焦點,大氣環(huán)境治理深刻關系到國計民生,國內學者取得了許多重要進展和成果,學科得到長足的發(fā)展。
任官平先生指出,學科發(fā)展研究及報告編寫作為中國環(huán)境科學學會一項長期和基礎性工作,對引領學科發(fā)展具有重要意義,本次報告編寫聚焦于大氣環(huán)境這一焦點領域,充分結合我國目前嚴峻的大氣環(huán)境污染問題、社會各界對大氣環(huán)境學科知識體系不了解等具體需求,深入淺出地描繪了學科發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
高翔教授表示,“大氣環(huán)境科學技術學科發(fā)展研究及本書出版,讓我們對當前的學科研究范圍、研究重點、研究手段、學科進展及發(fā)展趨勢等有了更深的認識。當前,大氣環(huán)境學科研究范圍正從自然科學、工程與技術科學不斷向與社會學融合的跨學科領域拓展;研究重點從支撐污染物總量控制逐步向全面支撐環(huán)境質量改善轉變;研究手段從傳統(tǒng)技術方法向大力發(fā)展交叉學科促進技術創(chuàng)新轉變,現(xiàn)代信息技術、生物技術、新能源技術、新材料和先進制造技術等的融合發(fā)展為大氣環(huán)境科學技術創(chuàng)新創(chuàng)造了新的機遇。”
“通過我們的研究,歸納起來,大氣環(huán)境學科進展主要體現(xiàn)在五個方面”,高翔教授總結說,“一是大氣污染的來源成因和傳輸規(guī)律研究成果在一定程度上揭示了我國區(qū)域性污染的特征和成因,為有效管控提供了科學依據(jù)。二是大氣污染健康評估結果為我國促進政府環(huán)境健康管理和加強公眾環(huán)保意識提供了數(shù)據(jù)支持。三是初步形成了滿足常規(guī)監(jiān)測業(yè)務需求的大氣環(huán)境監(jiān)測技術體系,支撐了我國“十二五”空氣質量新標準的實施。四是多項大氣污染治理關鍵共性技術實現(xiàn)了突破,支持了各重點行業(yè)大氣污染物排放標準的制修訂和實施,減少了主要大氣污染物的排放。五是提高了空氣質量管理決策支撐技術水平,為解決PM2.5、O3等多個大氣環(huán)境問題提供科學控制規(guī)劃。”
另外,高翔教授強調,“在總結學科各方向進展及存在不足的基礎上,結合我國大氣污染防治要求和形勢,報告提出了今后5-10年具有前瞻性的技術研究方向。即通過深化大氣污染的成因機制及其健康影響等基礎研究,突破大氣污染精細化監(jiān)測預警、重點污染源全過程控制、空氣質量改善管理支持等核心技術,加快構建我國國情的大氣污染防治技術體系。”
高翔教授對報告研究成果做了概括總結,作為導讀為讀者呈現(xiàn):
在大氣環(huán)境基礎研究方面,我國研究者通過外場觀測、實驗室模擬和數(shù)值模型等方法對大氣環(huán)境的物理過程、化學過程等進行了多角度多層次的研究,其中較為關注的問題主要包括:大氣復合污染的來源研究、大氣環(huán)境的氧化過程和污染成因以及大氣污染的傳輸輸送等。通過研究,初步認清了我國京津冀、長三角和珠三角等三大城市群區(qū)域大氣細顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)污染的狀況和特征,解析了大氣PM2.5和O3的來源,定量分析了PM2.5及化學組成對大氣能見度的影響,初步量化了二次細顆粒物和O3與前體物的非線性關系。這些研究成果支撐了當前對我國嚴重霧霾形成的基本認識,認清了京津冀及其他地區(qū)霧霾的主要成因是不利氣象條件下的大氣復合污染,氣象和污染的共同作用導致區(qū)域性霧霾快速地惡化和蔓延。
在大氣環(huán)境監(jiān)測技術方面,PM2.5、O3、VOCs等污染物監(jiān)測技術和設備取得了顯著進展,如惡臭自動在線監(jiān)測預警儀器、大氣細顆粒物化學成分在線監(jiān)測設備、大氣細粒子與臭氧時空探測激光雷達系統(tǒng)、環(huán)境大氣中細粒子監(jiān)測設備等實現(xiàn)了產業(yè)化,部分高端科研儀器如氣溶膠雷達、單顆粒氣溶膠飛行時間質譜儀等也開始得到應用,初步形成了滿足常規(guī)監(jiān)測業(yè)務需求的技術體系,支撐了我國“十二五”空氣質量新標準的實施。
在大氣污染與健康方面,我國的研究起步較晚,近年來正在逐步加強大氣污染對人體健康影響的研究,在大氣污染毒理學和流行病學研究方法、理論和成果上均有顯著的進步。針對不同的健康效應(急性健康效應、慢性健康效應和干預效應),已初步獲得了一批有價值的結果。大氣PM2.5對心肺系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)甚至皮膚和中樞神經系統(tǒng)等的毒性研究得到了較大發(fā)展;大氣污染流行病學研究從生態(tài)學研究發(fā)展到回顧性隊列研究,對大氣污染與健康危害之間因果關系的論證力度也越來越強,對大氣污染的人體致病機制認識越來越深入。
在大氣污染治理技術方面,針對工業(yè)源、移動源、面源等主要大氣污染源,我國正經歷從末端污染控制為主向全過程污染治理轉變,從單一污染物排放控制向多種污染物系統(tǒng)協(xié)同控制轉變,從污染物達標排放向深度治理實現(xiàn)超低排放轉變,正逐步構建源頭削減-過程控制-末端治理的全過程大氣污染治理技術體系。如燃煤電站污染治理已實現(xiàn)多種煙氣污染物的超低排放,甚至優(yōu)于我國燃氣發(fā)電機組排放限值要求,扭轉了傳統(tǒng)“燃煤=污染”的觀念,推動了煤炭集中清潔高效利用技術的發(fā)展;機動車污染治理方面已形成滿足國四排放標準的成套后處理技術與裝備,并在國產柴油車上實現(xiàn)了規(guī)模化應用,有效支撐了全國范圍內柴油車國四標準實施。整體上,初步構建了具備國際競爭力的大氣環(huán)保技術裝備供應體系,部分關鍵共性技術達到國際先進水平,為我國實施大氣環(huán)保裝備“走出去”戰(zhàn)略提供了支持。
在大氣環(huán)境質量管理技術與實踐方面,在多尺度高分辨率動態(tài)排放清單、天地空相結合的立體觀測、大氣污染預報預警與過程分析、大氣污染多維效應綜合評估、大氣污染控制成本效益分析和決策支持等多項技術都取得了較大進步,建立了我國主要大氣污染物總量減排管理體系,并正在逐步由總量減排向空氣質量達標管理及風險防控的模式發(fā)展。在珠三角建成了我國第一個聯(lián)防聯(lián)控技術示范區(qū)和支撐技術平臺;同時SO2和NOX總量減排管理技術體系研究,以及主要污染物環(huán)境基準和健康風險的預研究,支撐了《環(huán)境空氣質量標準(GB3095-2012)》修訂和國家相關總量減排計劃等的實施。此外,我國自主開發(fā)的大氣污染源排放清單技術及大氣化學模式等廣泛應用于國家和重點區(qū)域大氣污染防治工作,為多項國家政策、技術文件頒布實施和業(yè)務平臺運行提供了關鍵科技支撐。典型大氣污染防治技術應用案例已形成《大氣污染防治先進技術匯編》、《工業(yè)煙氣(脫硫、脫硝、除塵)污染防治可行技術案例匯編》等,推動了一批先進適用的技術和產品的示范應用及產業(yè)化。
與歐美發(fā)達國家相比,研究發(fā)現(xiàn)“十二五”期間我國在過去5年間發(fā)表的SCI論文數(shù)呈逐年上升趨勢,進一步對比發(fā)現(xiàn)國內各主要研究機構的SCI論文篇均影響因子與國外先進水平仍存在一定差距。可以說,與歐美發(fā)達國家相比,近年來我國大氣環(huán)境學科研究已實現(xiàn)顯著進步,但總體上仍處于落后階段,僅有部分研究領域已達到或接近國際先進水平。
當前我國大氣環(huán)境整體惡化趨勢尚未得到根本遏制,大氣環(huán)境質量總體上進入了以多污染物共存、多污染源疊加、多尺度關聯(lián)、多過程耦合、多介質影響為特征的復合型大氣污染階段。以PM2.5和O3為代表的大氣復合污染仍呈現(xiàn)惡化的趨勢,特別是在氣象條件不利時大氣重污染已成新常態(tài),對人民群眾生產生活和身心健康造成了較大影響;已經完成或正在進行的相關研究尚不足以全面支撐新形勢下我國環(huán)境空氣質量持續(xù)改善和生態(tài)文明建設的需求,亟需構建適合國情的大氣復合污染防治新理論、新方法和新技術,以基礎研究的重大突破引領防治技術研發(fā)的方向,以堅實的科技體系支撐大氣污染綜合治理和大氣環(huán)境管理決策能力的提升。因此,在未來相當長一段時期內,我國大氣環(huán)境科學技術發(fā)展面臨的主要難點和挑戰(zhàn)包括:
(1)如何在經濟發(fā)展的新常態(tài)下,實現(xiàn)大氣污染排放量的最小化和控制途徑的最優(yōu)化,特別是實現(xiàn)季節(jié)性散煤污染的有效治理;
(2)如何加快扭轉污染惡化趨勢、消除重污染天氣,并實現(xiàn)重點區(qū)域及全國空氣質量的長效改善;
(3)如何實施有效環(huán)境監(jiān)控,提升大氣污染防控措施的有效性及公眾健康保障能力;
(4)如何構建中國特色的大氣污染綜合防控技術體系,支撐我國大氣污染問題的根本解決。

(官方微信號:chinajnhb)
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