关于温室气体控制与大气污染物减排协同效应研究的建议

关于温室气体控制与大气污染物减排 协同效应研究的建议

Suggestions on Co-benefits Between GHG Emission Control and Air Pollutant Reduction

摘要往机构改革的背授之下，温室气体控排将对大气污染物减排发挥ffl要作用，正确认识和科学把握二者之间的关系， 有助于推动经济高质量发展，打好污染防治攻坚战。本文将围绕1候变化、环境保护、治理大气污染同根同源同质这^宗旨， 注重协同效应全过程控制，运用广义的生命周期法，从生产源头到消费终端协同，提出从法律、制度、行业及市场四个s 面落实温室气体控制和大气污染物减排协同的建议。关键词温宰气体：协同效应；气M变化：大气污染

■文/姜晓群王力周泽宇董利锋

引言

十三届全国人大一次会议批准 的《国务院机构改革方案》，是新 时代推进国家生态环境治理体系和 治理能力现代化的一场深刻变革，是 推动“打好污染防治攻坚战”的关键 之举。温室气体减排职能并入新组建 的生态环境部，致力于实现污染物一 氧化碳（co)和温室气体二氧化碳 (co2)减排的打通，推进温室气体和 常规大气污染物的协同减排和协同治 理，有助于缓解多头治理，职责不清 的现实性问题。污染物和温室气体同 根同源以及在相同介质大气环境扩散 的特性，使得研究二者的协同效应具 有重要意义。目前，协同效应的研究 具有多重视角，本文从温室气体控制 协同大气污染减排的角度，阐述全过 程协同效应的控排措施和效果，注重 从生产源头到消费终端的协同，进而 提出相应的建议，对于实现“五个打 通”具有一定的价值。

正确认识温室气体与大气污染物

以化石燃料为主的一次能源结 构，在使用过程中产生大量温室气

体与大气污染物，是导致气候变暖 和大气污染的原因之一。由于气候变 化带来影响的时间尺度相对滞后，地 域尺度相对广泛，未能引起足够的重 视[1]。而重污染天气的频发，要求政 府和公众将“治污减排”放在“减碳 温控”的前端。事实上，带来气候变 化问题的温室气体和引起大气污染的 污染物之间既相互区别又相互关联， 温室气体减排将大幅削减污染物的排 放量，起到协同治理的作用。

从法律角度来讲，我国现阶段不 宜将C02等温室气体列为大气污染物

了这一章节的内容，C02等温室气体并 未列人大气污染物的范畴。值得注意 的是，发达国家大气污染防治法律制 度在联合国气候变化框架公约（UN-

FCCC)签署时已十分成熟，美国的

《清洁空气法》自1990年修正后就未 见大篇幅改动，英国、德国、日本的 情况类似™。但考虑到我国现阶段的 国情，并不宜将〇)2列为大气污染物， 因为其减排涉及产业结构、能源结构 的调整以及能效的提高，贸然列人大 气污染物不仅影响国家宏观经济的发 展，也会造成较大的社会影响。

从科学的角度讲，改进燃料品 质、改革工业生产工艺等手段是打通 大气污染防治与CO、co2控排的有 效措施

美国是唯一一个通过判例法将

co2解释为大气污染物的国家。在

Massachusetts案中，联邦最高院做

出该裁决。美国国家研究委员会也支 持该判决的相关结论[2]。在我国，将

气候变暖未出现之前，〇)2作为大 气的组成成分之一（约占0.039%), 是植物光合作用不可或缺的原料。相 关研究显示，当前大气中的〇)2含量 提高至少3倍才有可能对人体造成危 害。化石燃料在充分燃烧的情况下会 产生大量C02，在不完全或者不充分燃 烧的情况下，则将产生大量的黑炭和

co2作为大气污染物写入法律中的争

议一直存在。2014年，原环境保护部 起草的《大气污染防治法（修订草案 送审稿）》附则第192条对“大气污 染”和“大气污染物”进行了明确的 定义。C02等温室气体符合本条关于大 气污染物的界定。而我国现行的《中 华人民共和国大气污染防治法》删除

C0,其中黑炭是大气污染物PM2 PM10

5、

32观察

的重要组成成分，也是造成重污染天 气过程的主要污染物之一；而C0作为 主要的大气污染物之一，也被称作间 接温室气体，对大气环境质量、人体 健康和全球气候变暖均会产生重要影 响。打通(：02与〇3的治理是可行的操 作，但二者此消彼长的关系使得协同 治理需保持相对的独立性。

从实践的角度讲，发达H家冃前 对温室气体与大气污染物采取的是K 別治理或者协同治理

美国、加拿大将温室气体作为 大气污染物对待，欧盟则是采取“两 分法”，各_在实践中的侧重点不 同。针对Massachusetts案的判决结 果，美国环境署（EPA)发布“裁减 规则”（Tailoring Rule)要求各州 丨环保局通过在主要新源达标区发放 许可证（PSD)的形式实行“一证双 管”，实现对温室气体和大气污染物 的排放限制，符合排放门槛的大型固 定源都要取得排污许可证才能排放

C02。加拿大将温室气体连同大气污

染物一起纳人国家污染排放清单的范 :畴，注重SLCPs减排是协同应对气候 变化和治理空气污染的重要抓手。欧 盟基于《京都议定书》总量减排的要 求，对C02等温室气体采取“两分法” 对待，纳人欧盟排放交易体系（EU-

I ETS)的，适用《欧盟排放交易指

令》（2003/87/EC),未纳人EU-ETS

i的，作为污染物，适用《工业污染物 !排放指令》（96/61/EC),并注重两

个《指令》的相互衔接。

从排放控制的角度讲，“温室气 体控制一姒办命气候N染物控排一大 气污染物减排”协同的“捋排链”符 行科学的规律，也符合气候友好喂大 气污染防治战略的要求141

应对气候变化主要是控制《京 都议定书》中规定的6种温室气体

(GHG)且主要是C02的排放；作为公 约“主渠道”的补充，联合国环境规 划署OJNEP)捉出了短寿命气候污染 物（SLCPs)的新概念，包含黑炭、 近地〇3等大气物质，SLCPs在大气中 停留的时间较短，但造成的全球增温 潜势却不容忽视；加州空气资源局将

SLCP s定义为气候强迫剂和空气污染

物。SLCPs产生的气候强迫约占当前 净气候强迫的40%,同时SLCPs也是大 气污染物的前体物，还是K域重污染 天气和光化学烟雾的重要成因之一。

UNEP的研究显示，同时减少SLCPs和 C0:,的情况下，到2100年可以使全球温

度减少2. 6°C,而单独减排SLCPs,到 2100年可以使全球温度减少0. 6°C , 所以短寿命AC候污染物的减排有可能 使全球平均溫度保持在低于2 °C的变 暖阈值，作为协同效应可以减少雾® 的产生，保护人类的健康。深刻理解温控与减排的协同效应

关于协同效应的定义，目前尚无 统一定论。欧美国家和国际机构对于 协同效应的定义大多集中于温室气体 控制协同大气污染物控制，而中、日 等亚洲国家强调气候变化政策和环境 污染控制政策并重，或大气污染控制 对于温室气体的协同。本文从温室气 体控制对于大气污染物减排协同的角 度来阐述“协同效应”。

协同效;>V:研究的动机主要在于驱 动发展中W家/I:挖制温屮气休的M时 减少大气污染物

中国、印度等发展中国家经济持 续高速增长，能源消费引起的co:,和污 染物的排放W剧增。发达W家认为， 发展中国家在未来应当承枳温室气体 减排和应对气候变化的主要责任。共 生效益在这•时期成为发达国家用来 劝说发展中丨家参与碳减排全球协

议，进行碳减排承诺的主要r.it。并

IL,发达国家的研究证实，发展中N

家实施气候政策必将带来n大的大气 污染物削减共生效益，且因u前污染 物控制水平不高，有比发达国家更大 的共生效益。

协同效炖多指温室气体拎制对子 大染物减排的协hil

协同效应对应的英文说法有 ‘‘co-benef i ts’，“synergy ef-

fects”，此外还有诸如“ancillary benefit” “side benefit” 等。

“共生效益”作为“协同效益”的前 身，是基于成本效益分析后，某项政 策或措施实施后非意愿性的额外产生 的I丨丨面影响。尽管共生效益相对气候 政策主体效益具有客体属性，氾作客 观上应弱化主体效益和共生效益的主 客体地位，将两种效益统筹考虑， “co-benefits”在形容共生效益上 更贴切。随着气候谈判的深人，气候 变化领域协同效应概念开始逐渐清 晰，这里的协同一般是指“co-ben­

efits” 。 表1 是世界上一拽国家和国

际机构给出的关于协同效应的定义或 阐述[a。

协冏效保Li从定性研究上升到定

W研究，方法主耍集中在坐命堝期if

价法、多变UU\"丨归分析法和成效分析 法等方法

IPCC评佔报告AR3和AR4对丁•协同

效应的研究主要包括以下儿部分：一 是识别协同效应的主要因素，如能源 需求、经济增长、技术变革、生活方 式和人口变化等，其中能源需求是最 主要的因素121;二是协同温室气体 减排与大气污染物排放的有效方式， 如通过更有效的能源利用、增加低碳 排放化石燃料的比重、先进的化丫 I燃 料技术和可再生能源技术來减少温宰 'C体排放；（坫明确采取减少温宰气

33

表1部分机构关于温室气体控制与大气污染物减排协同效应的定义或阐述

机构

联合国政府间气候变化专门委

员会 (IPCC)经济合作与发展组织（OECD)美国环保署（U.S.EPA)

定义

为达到某一目标的一项政策或措施可能对其他目标产生的积极效果。具有协同效益的行

动范例包括提高能效和提高清洁能源水平，从而减少有损健康和影响气候的空气污染物

排放【6】气候变化减缓政策除了直接产生气候效益，还会针对清洁能源技术或者提高能效政策使

局部或室内的空气质置改善m气候变化减缓政策所产生的附属或附加效应或效益如能源节约、经济收益、空气改善、

公众健康效益等[8]

减排措施产生其他社会效益，如减少空气污染带来的健康成本的节约环境污染控制的协同效应可使发展中国家在进步的同时减少温室气体wi

时间2014 年

国际机构

2009年2004年2007年2008年2012 年

外国机构

欧盟环境局（EEA)曰本环境省（MOEJ)

国内机构

中国生态环境部环境与经济政

包括两方面的内容,一是控制温室气体排放过程中减少其他局域污染物排放，二是在控制

策研究中心

局域污染物排放及生态建设过程中减少或者吸收二氧化碳及其他温室气体排放[11]

(PRCEE)

体排放的行动.能有效减少空气污染 所产生的健康共生效益[13]。AR5量化 了这些结论，基于典型浓度情景RCP

为主的一次能源结构决定了协同效 应是温室气体控制协同大气污染物 的减排。相关数据显示，如果节能 减排、提高能效的目标能够实现的 话，则大气污染源将减少42%。本文 运用广义的生命周期法（LCA),用 数据分析碳减排是如何协同污染物 减排的。

源头控制的协同——(气）”的角度

\"煤改电（气）”将实现温室气 体控排与大气污染物减排的协同。美

从“煤改电

源头控制的协同——贡献率的角度

从行业排放

温室气体与大气污染物在行业 排放贡献率上高度协同，协同减排潜力巨大。我国尚未建立官方的排放清

(Representative Concentration Pathway)的方法，可在4种不同路径

下预估温室气体排放及大气浓度、空 气污染物排放浓度。综合评估模型 (IAM)模拟的结果显示，2100年达 到450〜500ppm C0；；当量的减排量可 降低为实现空气质量和能源安全这两 个目标所需的成本，同时在人类健 康、生态影响及资源充足性和能源系 统弹性方面取得显著的协同效益。在 实证研究中，主要运用生命周期评 价法、多变量回归分析法和成效分 析法，基于均衡模型、APEEP或GAINS 模型，对本地区的“低碳政策”“新 能源政策”等进行情景分析。结果显 示，电力行业将产生最多的碳减排 (60%〜84%),电力生产方式的改变 将降低及人口 /新生儿死亡 率，协同效应健康损失净收益要高于 两者分別实施的总和。

科学把握我国控制温室气体排放对 大气污染物减排的协同效应

研究协同效应，应注重从源 头到终端的全过程协同。化石能源

单技术体系，已有清单存在源分类 体系和计算方法不一致、计算结果不 确定性大等问题。本节基于清华大学 源分类分级体系和排放因子数据库， 量化温室气体和大气污染物行业排放

量的协同率。中国多尺度排放清单模 型（MEIC)提供的行业分类为四个行 业，“电力领域”包含电力部门和热 力部门（含自备电厂）；“工业领 域”包括工业过程和使用工业锅炉的 各类工业企业：“民用领域”包括商 业、城市居民、农村居民使用的各种 固定燃烧设施，“交通领域”包含道 路运输车和非道路车辆，各领域的排 放量及排放占比表2所示。以这四个 相应行业温室气体和大气污染物排放

ENVIRONMENTA国能源信息署（EIA)的数据显示， 天然气取代煤炭，C02、N02、302的 排放将分别减少44%、80%、99%。以 2005—2016年美国发电行业为例， 2016年碳排放比2015年下降6. 23亿 吨，其中3. 83亿吨（61.5%)源自天 然气替代煤^北京市自实施《北京 市2013—2017年清洁空气行动计划》 以来，煤炭消费从2012年的2300万吨 压减至2016年的1000万吨以内，煤 改电（气）用户总数已达到38. 45万 户，燃煤消费量降幅达56, 5%。与此 同时，北京市的空气质量同期呈现总 体向好趋势（见图1)。PM2.5、S02、

贡献占比（率）〇作为协同率。

从各行业排放贡献率的数据可 以看出，电力行业502与(；02的排放贡 献率分别为28. 49%、32.06%;工业 领域C〇AS02的排放贡献率分别为 48. 68%、58. 52%, C0、黑炭（BC)、

PM2.5的排放贡献率分别为41. 71%、

r-PROTECToNV01.47N0.192019NO,的浓度逐渐降低，降幅分别达

18.4%、14. 3%、62.3%。

1 数据来源：US Energy Information Administration, Monthly Energy Review。

34 观察

0O

O89.5

9OO85.9

(8OOe7OC^6CC

/5^4^32)1

_21.8

!K:^I13.4

^

2013

2014

2015

2016

年份_问〇2年均浓度

3〇2年均浓度

• PM25年均浓度

图1 2013—2016年北京市PM2.5、S〇2、N〇2年均浓度数据2

表2

各行业排放贡献率（a) 单位：％

污染物

排放源S02

C02

N〇x

CO

VOCs

PM10PM2.5

BC

〇C电力行业28.4932.0632.521.221.088.367.320.110.00工业行业58.5248.6838.5941.7161.2356.8849.6832.5615.65居民行业12.1712.513.9244.8226.8831.5738.8351.4281.28交通行业

0.82

6.76

24.96

12.26

10.81

3.18

4.17

15.91

3.07

32.56%、49.68%;居民生活行业排放 法、湿法脱硫技术会降低工业过程中 贡献率较高的为C〇、PM2.5以及BC，分 产生的502排放量，但是会增加脱硫剂 别为44. 82%、38. 83%、51.42%。以上 中释放的C02排放量，二者是此消彼长 这些数据显示，以〇)2为代表的温室气 的关系；而半干法脱硫技术可以在实 |体与以502和?!^2.5为代表的大气污染物 现S02的减排同时不产生(：02的排放； 在行业排放贡献率上具有高度的协同 现有的脱硝技术均会降低NOy的排 性，协同减排潜力巨大，二者的协同 放，增加C0；：的排放；热破坏法和生物 治理依赖于行业之间的转型和配合。

法均能不同程度地使VOCs物质分解， 过程控制的协同——从工（企）

产生C02的排放，而生物吸附法即可实 业污染治理设施协同角度

现C02的零排放。

技术进步可使工业企业污染治 终端控制的协同——

从消费模式

理设施实现温室气体控制与大气污 雛染物减排的协同。2017年，原环保

绿色生活方式和消费方式是构建 |部为推进二者协同控制，制定印发了 转型倒逼机制，实现协同效应的一种《工业企业污染治理设施污染物去除 手段。消费领域减排潜力巨大，2015

协同控制温室气体核算技术指南（试 年，社会消费品零售总额占GDP的比 行）》，该指南对污染治理技术对温 值接近43. 9%,生产一消费一再生产 室气体产生的影响机理以及污染治理 的循环链需进一步满足低碳化，让消 |技术与污染物去除及温室气体产生的 费模式转变直接倒逼企业寻找低碳路 对应关系做r明确的表述。其中，干

径的生产。阿里研究院的报告显示，

2数据来源：北京市生态环境保护局。

2015年，阿里网络零售平台累计减少

(；02排放3000万吨。国家发改委联合 10部委印发《关于促进绿色消费的指 导意见》（以下简称《意见》），绿 色消费提倡以节约资源和保护环境为 特征的消费行为，如选择高效、环保

的产品和服务，降低消费过程中的资 源消耗和污染排放。《意见》指出，

要从倡导绿色生活方式和鼓励绿色产 品消费来推动节能减排、循环经济， 推动生态文明建设，实现低碳绿色发 展。在绿色生活方式方面，在家庭、 工作、社区、学校层面，推行节能减 排，资源回收利用。在出行方式上， 鼓励步行、自行车和公共交通等低碳 出行。在绿色产品消费方面，推广高 效节能的绿色、节能产品，鼓励能效 标识—■级以上产品的提高市场占有 率，推广使用绿色建材和环保装修 材料。

切实发挥控温与减排协同效应的对 策建议

一是在顶层设计层面，推进气 候变化单独立法进程。立足我国社会

主义初级阶段的基本国情和新的阶段 性特征，树立“发展和保护相统一” 的理念，解决生态环境领域突出问 题，加强法治建设，满足法制化建设 需求。我国上位法尚未明确温室气体 控排的地位，温控缺乏明确的法律依 据，也缺乏稳定性和强制实施保障等 法律所具有的特征。现阶段，我国亟 须推动应对气候变化的专门立法，对 我国应对气候变化的重大制度进行顶 层设计，激励温控行为、限期治理或 追责超标排放的行为，推动全国碳排 放权交易市场的良性发展，最终确保 应对气候变化工作的稳步推进。考虑

制定关于短气候污染物的控排战略， 装备推广机制，定期发布技术目录， 统一制定温室气体与大气污染物协同 将分头设立的环保、节能、节水、循 减排规划，统筹温室气体与污染物的 环、低碳、再生、有机等产品统一整 协同对策措施，确保在法律的范畴 合为绿色产品，强化节能评估审查和 内，相关对策措施在实施过程中既减 节能监察；完善对绿色产品研发生 碳又减污。

产、运输配送、购买使用的财税金融 二是在制度体系建设层面，推 支持和政府采购等政策；加强对可再 进排污许可证制度、碳交易制度和统 生能源的扶持，逐步取消对化石能源 一监测、统_报告、统一考核制度

的普遍性补贴；在全社会范围内，树 (MRV制度）的协同。构建监管统立生态文明建设的意识，在社区、办

一、执法严明、权责明晰、多方参与 公、学校等场所开展环境友好型社会 的环境治理制度体系。实施大气固定 的宣传教育工作。

源排放全过程“一证式”环境管理的 四是在市场机制层面，构建运 排污许可证制度，促使企业达标排放 用经济杠杆进行协同控制的市场体 以及满足总量指标控制要求。开展碳 系。充分运用市场化手段，推广绿色

交易制度，充分考虑配额分配方式、 信贷，充分考虑价格、市场和政府财 碳排放绝对量的减排、合理波动的碳 政以及经济政策的补充作用，把碳定 价格、良性的碳交易活动是碳市场有 价机制（碳排放交易制度或者碳税） 效持续健康运行的关键。通过排污许 作为解决气候变化难题和温室气体控 可证中对排放标准和碳交易市场机制 制的一种重要手段进行统筹考虑，尝 的要求，使不符合标准的企业更新技 试在经济补贴、税收减免、押金返还 术方案，落实环境管理方法，协同控 制度、排污收费等一系列经济措施中 制温室气体和大气污染物的减排。在 将温室气体控制和大气污染物控制协 部分地区开展环境保护管理体制创新 同考虑，解决排放的外部性问题，将 试点，统一规划、统一标准、统一环 排放的外部性成本内部化，以灵活且 评、统一监测、统一执法。最大限度 成本效益最优的方式实现“帕累托最 地优化资源配置，充分利用现有环境 优”，刺激技术创新和市场创新，在 管理的政治资源、法律资源、行政管 实现协同减排的同时，着力解决市场 理资源、经济资源和技术资源，实现 主体和市场体系发育滞后、社会参与 二者的制度协同。

度不高等问题。®

三是在行业控排层面，实施以 源头控制为主的全过程协同控排。要

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ECTION

(姜晓群、王力，中国人民大学环境学院；周V01.47泽宇，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心；董利锋，中国农业科学院。周泽宇N0.19 系本文通讯作者）

2019