作者解读 | 减污降碳协同是减少中国空气污染健康损失的必由之路
《柳叶刀-星球健康》（The Lancet Planetary Health） 近日发表清华大学地球系统科学系张强教授课题组的一项研究。研究基于自主研发的排放预测模型构建了18组不同力度的气候治理政策和空气污染治理政策组合情景，模拟了各个情景下中国未来PM2.5污染暴露水平变化并测算了相关健康损失，指出减污降碳协同是减少中国空气污染健康损失的必由之路。研究发现，在人口老龄化背景下，由于未来中国人群对空气污染暴露的脆弱性持续增加，只有将严格的气候治理政策与空气污染治理政策相结合，充分发挥减污降碳协同作用，才能抵消人口老龄化带来的负面影响，实现空气污染健康损失持续下降，切实保护人群健康。识别二维码或点击文末“阅读原文”，了解原文更多内容。
作者介绍
刘洋
清华大学地球系统科学系博士生。本文共同第一作者，主要研究方向包括综合评估模型开发、气候环境政策及健康影响评估、碳中和与清洁空气协同治理等。
同丹
清华大学地球系统科学系助理教授。本文共同第一作者，主要研究方向包括全球人为源大气成分排放核算、全球能源基础设施锁定气候环境影响评估、能源环境经济综合评价模型模拟分析、碳中和与清洁空气协同治理等。
张强
清华大学地球系统科学系教授、副系主任。本文通讯作者，主要研究方向包括大气污染源排放及驱动力分析、区域空气质量管理与调控、大气成分变化及气候环境影响等，担任国家自然科学基金委地学部第八届专家咨询委员会委员，全球排放研究计划中国工作组秘书长。
文章解读
研究背景
当前大气PM2.5污染导致我国每年超过100万人过早死亡，对人群健康造成严重威胁[1]。由于大气污染物与二氧化碳同根同源，均主要来自化石燃料的燃烧和利用过程，因此，除聚焦于“减污”的空气污染末端治理措施外，致力于“降碳”的气候治理政策也能够减少大气污染物排放，进而带来空气质量改善和健康效益[2,3]。已有不少研究测算了中国未来不同政策情景下的大气污染变化及环境健康效益，包括当前和未来大气污染防治政策的健康效益，以及各类气候治理政策情景的协同健康效益等[4-7]。然而，单纯依靠气候治理政策或末端治理政策能否持续改善空气质量并保护人群健康，在未来人口老龄化对空气质量提出更高要求的背景下，到底实施何种力度的政策才能减少空气污染带来的健康损失，依然是一个未知的问题。
研究方法
针对上述问题，MEIC团队基于自主研发的中国未来排放动态评估模型（Dynamic Projection model for Emissions in China，简称DPEC）[8]，构建了从弱到强的6种气候治理政策情景（4.5度温升情景、参考情景、保守政策情景、国家自主贡献目标情景、2度温升情景和1.5度温升情景）和3种末端治理政策情景（基准年治理水平情景、当前治理技术情景和强化治理情景），并通过正交组合构建了包含18个情景的减污降碳政策情景矩阵；在此基础上进一步耦合大气化学模型和健康效应模型，实现了对各类减污降碳路径下未来中国空气质量变化和健康影响的全面评估。
研究结果
研究发现，单独实施气候治理政策或末端治理政策均能够推动空气质量进一步改善。在全部18个情景中，除了由基准年污染治理水平情景与不同气候治理情景组合而成的4个情景之外，其余14个情景下2015-2030年间的PM2.5污染暴露水平都出现明显下降（降幅>5%）。而在2030-2050年间，全部18个情景下的PM2.5污染暴露水平都明显下降，降幅在8.2%-54.8%之间。在最严格的气候治理和污染治理政策协同情景下（1.5度温升叠加强化末端治理），2050年全国人口加权PM2.5浓度降至9.0 ug/m3，低于世界卫生组织第四阶段目标指导值[9]。
然而，由于未来人口老龄化背景下人群对空气污染的脆弱性逐步增加，空气质量改善并不一定能够降低空气污染导致的健康损失。从保护健康的视角来看，大多数情景下空气质量的改善无法抵消老龄化的负面影响。2015-2030年间仅有4个严格的减污降碳协同情景能够显著降低PM2.5污染相关过早死亡（降幅>5%）；而只有最严格的2个减污降碳协同情景（1.5度温升叠加强化末端治理和1.5度温升叠加强化末端治理）能够显著降低2030-2050年间的PM2.5污染健康损失。
图：2030和2050年不同情景组合下PM2.5污染暴露与过早死亡变化。（A）人口加权PM2.5浓度；（B）PM2.5暴露相关过早死亡；（C）人口加权PM2.5浓度在2015-2030及2030-2050年的变化比例；（D）PM2.5暴露相关过早死亡在2015-2030及2030-2050年的变化比例。
结论
研究通过组合不同强度的气候治理和空气污染治理政策，构建了减污降碳协同减排情景矩阵，全面评估了各种可能的减排路径下中国未来空气质量变化和健康影响，指出只有协同实施最严格的气候治理和污染治理政策才能持续保护人民群众健康。研究从健康的角度强调了人口老龄化背景下减污降碳协同治理的重要性，提出应以保护人民生命健康作为气候变化与空气污染协同治理的出发点，推动减污降碳协同增效。研究成果为中国碳达峰、碳中和背景下制定减污降碳协同治理路线图提供了科学依据，并为其他面临类似气候和环境问题的发展中国家制定协同治理策略提供了有益参考。END
参考文献
[1] Yin P, Brauer M, Cohen A J, et al.The effect of air pollution on deaths, disease burden, and life expectancy across China and its provinces, 1990–2017: an analysis for the Global Burden of Disease Study 2017[J]. The Lancet Planetary Health, 2020, 4 (9): e386-e398.
[2] Shindell D, Smith C J.Climate and air-quality benefits of a realistic phase-out of fossil fuels[J]. Nature, 2019, 573 (7774): 408-411.
[3] Sampedro J, Smith S J, Arto I, et al.Health co-benefits and mitigation costs as per the Paris Agreement under different technological pathways for energy supply[J]. Environment International, 2020, 136: 105513.
[4] Xing J, Lu X, Wang S, et al.The quest for improved air quality may push China to continue its CO2 reduction beyond the Paris Commitment[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020, 117 (47): 29535-29542.
[5] Li N, Chen W, Rafaj P, et al.Air Quality Improvement Co-benefits of Low-Carbon Pathways toward Well Below the 2 °C Climate Target in China[J]. Environmental Science and Technology, 2019, 53 (10): 5576-5584.
[6] Li M, Zhang D, Li C-T, et al.Air quality co-benefits of carbon pricing in China[J]. Nature Climate Change, 2018, 8 (5): 398-403.
[7] Cheng J, Tong D, Liu Y, et al.Air quality and health benefits of China's current and upcoming clean air policies[J]. Faraday Discuss, 2021, 226:584-606.
[8] Tong D, Cheng J, Liu Y, et al.Dynamic projection of anthropogenic emissions in China: methodology and 2015–2050 emission pathways under a range of socioeconomic, climate policy, and pollution control scenarios[J]. Atmospheric Chemistry and Physics, 2020, 20 (9): 5729-5757.
[9] WHO. WHO global air quality guidelines: particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide: executive summary[J], 2021.
*中文解读仅供参考，所有内容以英文原文为准。
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