两会院士说｜贺泓：机动车碳排放需纳入污染物减排统筹考量

我国的大气污染防治效果明显，与十年前相比，二氧化硫排放量下降超80%；PM2.5等颗粒物污染显著改善，截至2023年底，京津冀三地细颗粒物年均浓度较2013年降幅为六成左右。

全国人大代表、农工党北京市委副主委、中国科学院生态环境研究中心研究员、中国科学院城市环境研究所所长、中国工程院院士贺泓接受新京报记者采访时表示，现阶段我国的大气污染防治仍面临一些新挑战、新问题。

作为大气污染物，臭氧和PM2.5有一定程度的同源性，只有协同减排其前体物才能够实现双降；“双碳”目标的提出也促使减污降碳必须做到协同增效。机动车对城市臭氧和PM2.5具有重要贡献，也是重要的碳排放源。未来，机动车的碳排放也需要纳入污染物减排范畴进行控制。

推进PM2.5与臭氧协同治理

新京报：与十年前相比，大气污染治理实现了哪些突破？下一步面临哪些新考验？

贺泓：近十年来，我国的大气污染防治效果明显，空气质量实现了快速好转，主要体现在PM2.5等颗粒物持续快速下降，蓝天常在。不过，臭氧的降幅并不显著，没有随PM2.5的大幅度下降而降低，这背后是复杂的科学问题，所以今年我提交的一项建议就是聚焦“大气臭氧污染治理”。

从大气污染的形成原理看，臭氧和PM2.5有一定程度的同源性，只有协同减排其前体物才能够实现双降。目前，我国PM2.5的下降主要是依靠二氧化硫和“一次颗粒物”的大幅下降，以及氮氧化物一定程度的下降，但氮氧化物和挥发性有机物的排放量依然较大。而氮氧化物和挥发性有机物通过化学反应产生臭氧，即使两者都下降，但下降的比例不合适也会导致臭氧浓度升高。

新京报：那是否就意味着PM2.5与臭氧没办法同步治理？

贺泓：颗粒物浓度下降，光照增强，这又有利于臭氧的产生。现有实验和监测证明，氮氧化物与挥发性有机物协同减排，才能实现PM2.5和臭氧的协同治理、同步下降。从目前的情况来看，由于挥发性有机物的来源非常广泛，控制技术体系比较复杂，要想把挥发性有机物控制到很低的浓度，短时间之内不现实。

另一个途径则是深度减排氮氧化物。研究表明，这能有效促使臭氧浓度下降，还将有利于颗粒物的进一步减排，经过初步测算，达到这一目标需要将氮氧化物浓度再降低70%以上，难度不小。

世界卫生组织更新的《全球空气质量指导值》也提出要大幅减排二氧化氮，浓度指导值从原来的40微克/立方米减至10微克/立方米。无论从保护人体健康的角度还是改善空气质量的角度，国际社会对“大幅减排氮氧化物”都已达成共识。只有氮氧化物深度减排了，臭氧才能跟PM2.5等颗粒物一起下降。

新京报：在降低臭氧浓度的过程中，有哪些技术手段可以使用？

贺泓：刚才我提到过，臭氧的控制一般需要通过协同控制其前体物，也就是氮氧化物和挥发性有机物。除了这些前体物控制的传统技术，我们最近还开发了臭氧直接分解的新技术。

在热力学上，臭氧可以自发直接分解，只不过这一过程进行得比较慢。根据不同分解条件，臭氧的“寿命”大概会维持在几个小时到几天的时间内。

为了加速分解臭氧，我们开发了一种催化剂，可以实现与臭氧接触后，在毫秒级内就将其彻底分解成氧气。原先这项技术用在航空机舱中来解决飞机在平流层底部飞行时臭氧浓度比较高的问题，大气中的臭氧经过分解后，变成干净的空气进入机舱内。

后来我们把它开发成了一种涂料，应用于城市臭氧消减。目前在北京大兴的一个公园里已进行了三年的实验，效果非常好，可以有效降低使用区域10%-20%的臭氧浓度。

新京报：这项技术大面积推广使用可行吗？应该如何评价其作用？

贺泓：“臭氧直接分解技术”我们只做了一个试点，但如果全面推广，以北京市的建筑密度，效果将更加显著，对臭氧浓度的降低幅度会超过10%-20%的水平，因为这种涂料可以在建筑外立面、硬化路面等多种场景下使用。

此外，“臭氧直接分解技术”还可以与机动车相结合，在市政车辆、公交车、出租车等的散热器上涂上催化剂涂料。这样它们在城市里穿梭，就相当于一台台流动的净化器，分解臭氧的效果会更好。

经估算，如果通过氮氧化物与挥发性有机物协同减排的方式降低臭氧，要想实现京津冀及周边地区的臭氧达标，将需要上千亿的成本。还必须保证两者降低的比例合理，否则花了很大代价，臭氧还可能不降反升。而应用“臭氧直接分解技术”涂料的成本则要低很多，其价格与普通涂料相差无几。

大气污染是“烧”出来的，碳和污染物的排放同根同源

新京报：大气治理是一项多学科交叉融合的系统工作，在治理过程中，科学研究发挥了哪些作用？

贺泓：在大气污染治理过程中，科技发挥着重要作用。针对大气污染成因机理的基础性研究、溯源分析让我们科学认识了中国大气污染问题。不同于伦敦曾遇到的酸性烟雾问题、洛杉矶曾出现的光化学烟雾问题，中国的大气污染是“霾化学烟雾”，这也是我国科学家自主提出的新理论，其复杂性远远超过上述两种污染。

“霾化学烟雾”是一种高度复合的大气污染，除了燃煤工业、交通运输带来的高度复合的污染排放外，在我国北方地区，扬尘、扬沙带来的一次颗粒物的浓度比较高也是其特点之一。

在应对大气污染的过程中，我国持续提升科技水平。监测设备的国产化正稳步提升，监测准确性、时效性都大幅提升，很多还实现了在线监测。在能源排放控制上也取得了长足进展，煤电行业普遍采取了除尘脱硫脱硝技术，在全国范围内实现了超低排放，居于世界最先进水平的行列。

这样的超低排放技术已经从煤电拓展到了钢铁、建材、水泥等其他工业领域，这些都是高耗能、高污染产业，这背后是我们研发的污染源控制技术在发挥作用。

新京报：我国“3060”双碳目标提出后，对大气污染防治提出了哪些新要求？

贺泓：我们当前所取得的大气污染防治成果，基本上都以末端处理为主，例如，用催化还原的办法将氮氧化物还原成氮气和水，把二氧化硫吸收下来转化成石膏等，这些都是末端治理手段，在消除污染物的同时可能会带来碳排放的升高。

“双碳”目标提出后，既明确了努力方向，也开启了大气污染的新阶段，提供了根本遵循。以前那种粗放式追求GDP高速增长目标的发展模式已经成为过去，人与自然和谐共生的发展理念和发展路线会越来越深入人心。

科学研究表明，大气污染其实主要是“烧”出来的，碳和污染物的排放具有同根同源性。例如，化石燃料燃烧排放二氧化硫和氮氧化物，既可以导致酸雨，也是灰霾形成的重要前体物。如果我们能真正减少化石能源的使用，将不仅从根本上解决碳排放问题，也能够从根本上解决空气污染的问题。

新京报：你觉得“大气污染治理”与“高质量发展”是什么关系？

贺泓：以往我们在减污的时候，其实没有太多考虑到降碳，主要采取的是末端处理技术，很多是减了污染物，但碳的排放可能还会有所上升。

“双碳”目标的提出促使我们必须考虑“减污降碳”的协同增效，倒逼我们走高质量发展道路。要在低能耗的情况下有效降低污染物，甚至有些技术可以实现变废为宝，发展循环经济，打造“无废城市”“自净城市”，这样才真正实现了新质生产力。

期待国七标准实现“近零排放”

新京报：在机动车污染排放控制方面，国六标准下氮氧化物净化效率达到90%以上。去年两会，你提出在今后要制定的国七标准中，不仅要进一步执行“碳污协同减排”路线，对二氧化碳也要提出限制指标。你觉得应该在什么时机、什么范围内推动国七标准？

贺泓：国七标准目前还没有开始制定，我的建议是有关方面应尽快开展研究、尽快拿出方案、尽快公布，促进产业界、研发部门有针对性地开展技术研发，做好产业准备。

但具体落地实施上仍应坚持“尽快制定、慎重实施”。我国机动车排放标准经过从国一到国六的发展，实际上单车污染物的排放量已经很低了，但由于保有量快速增长，机动车已成为最大的氮氧化物污染来源。因此，我们也会对国七标准有更高的期待，我给它起了一个名字叫“近零排放”。除了污染物排放“近零”外，也要给二氧化碳的排放设置消减指标，不能因为要减少污染物，就增加碳排放。

相较于国六标准，国七标准还要更加充分地考虑我国国情。比如要综合考量整车企业与零部件企业的实际技术水平，以及要更加符合我国道路的应用场景，在这个过程中，应该重视相关装备的自主研发，提高国产化率水平，避免被“卡脖子”。要给技术开发者足够的时间，充分考虑企业、高校、科研院所的研发周期，还要给他们形成量产、示范应用的时间。

新京报：有观点认为，以电车为代表的新能源车虽然在使用端实现了低碳，但在电池的生产、处理端仍难言低碳。未来，降低交通领域碳排放是否仍有待从全产业链条的角度进行考量？

贺泓：新能源车确实不烧油了，但它的碳减排效果如何，很大程度上仍依赖于一次能源的供给。所谓一次能源，即自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源，如煤炭、石油、天然气、水能等。如果一次能源都是绿色的，那么当然有利于降低碳排放，我国现阶段绿电的装机量虽高，可发电量仍偏低，有待提高。

制造过程和运输过程中的能耗、碳排放也要考虑在内。最重要的还是电池回收要妥善处置，否则将对大气、土壤、水源造成不可估量的污染。因此，必须做好全链条“低碳”。

此外，在推动机动车电动化的同时，开发车用、船用零碳绿色燃料内燃机及燃料电池技术也是一个重要方面。