治理大氣復合污染亟需解決污染形成機制不明的科學問題和污染前體物減排難度大的現(xiàn)實問題。研究表明，隨著我國空氣質(zhì)量逐漸改善（PM2.5平均濃度降低），PM2.5濃度和O3濃度趨于正相關，合理實施政策、準確控制前體物排放，可實現(xiàn)污染物濃度協(xié)同下降（圖1）。但目前大氣復合污染化學機制不完善、前體物貢獻不明確、前體物優(yōu)先控制存爭議，導致協(xié)同治理政策措施制定難度大。此外，復合污染前體物控制面臨著減排技術不成熟、減排效果不確定、減排措施不普及等問題，造成協(xié)同治理政策措施落實難度大。因此，我國治理大氣復合污染亟需尋求總體抓手和可行路徑。
以NOx深度減排為抓手：推動PM2.5和O3協(xié)同控制
在大氣復合污染條件下，大氣氧化性增強，氣態(tài)污染物向顆粒態(tài)污染物轉(zhuǎn)化呈爆發(fā)性增長，大氣環(huán)境容量下降，灰霾污染事件頻繁出現(xiàn)。NO2是大氣氧化性重要貢獻者之一，在復合污染致霾中扮演核心角色。
研究表明，大比例削減NOx可實現(xiàn)PM2.5和O3污染協(xié)同治理。近年來，隨著我國空氣質(zhì)量改善，PM2.5與NO2相關性越來越顯著高于PM2.5與SO2相關性。相關分析顯示，削減單位質(zhì)量NO2帶來的PM2.5減少量是削減SO2的3倍以上。因此，進一步降低PM2.5濃度需推進NOx排放控制。此外，外場觀測、煙霧箱和模式模擬結果顯示，大比例削減NOx直至O3生成的NOx控制區(qū)可有效控制O3濃度。
目前，我國工業(yè)源和移動源NOx排放控制工作已取得一定進展。下一步需以我國新氣候目標為持續(xù)動力，開展深度減排工作。以柴油車NOx減排為例，在實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”與更好空氣質(zhì)量的雙重目標下，我國需分別制定短期、中期和長期柴油車發(fā)展戰(zhàn)略與路線圖，實現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效：
1. 短期內(nèi)，需提高柴油機熱效率，發(fā)展CO2與大氣污染物協(xié)同減排技術。加強柴油機內(nèi)凈化技術與后處理技術的研發(fā)與應用，打破柴油機CO2與NOx排放量的“蹺蹺板”關系。
2. 中期內(nèi)，需發(fā)展碳中性燃料合成技術、碳中性燃料-燃油摻燒技術。加快推進生物柴油和醇類燃料生產(chǎn)和應用，并推廣碳中性燃料摻燒技術，替代、減少柴油使用。
3. 長期內(nèi)，需發(fā)展碳中性、零碳燃料直接燃燒技術和氫燃料電池技術。逐步發(fā)展基于綠氫與CO2捕集以及基于生物質(zhì)轉(zhuǎn)換的碳中性燃料，并加大力度研發(fā)應用氫燃料電池。
目前，我國正面臨以高度復合為特征的霾化學煙霧污染，需大力推進霾化學污染機制、組分識別準確溯源、大氣污染物協(xié)同控制三個方向的研究工作，建立綜合交叉的霾化學研究范式和引領學科的霾化學原創(chuàng)理論，助力大氣污染防治政策的制定和優(yōu)化。
未來五年，建議構建準確的顆粒物組分識別和溯源平臺，揭示二次污染物形成的微觀化學機制，建立適用于霾化學污染特征的數(shù)值模擬理論與方法，以初步構建大氣霾化學理論、初步提出費用效益較優(yōu)的PM2.5和O3協(xié)同控制策略。
