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65 Anniversary

2021年6月25日，《Nature》子刊《Nature Sustainability》在線刊登了我校經(jīng)濟管理學(xué)院湯鈴教授、博士生賈敏（2021級）和薛曉達（2019級）及其合作者的研究論文“Effect of strengthened standards on Chinese ironmaking and steelmaking emissions（排放標(biāo)準(zhǔn)政策加嚴降低中國鋼鐵排放）”。北航湯鈴教授為通訊作者，北航經(jīng)濟管理學(xué)院為通訊作者單位。

中國鋼鐵產(chǎn)量自1996年起穩(wěn)居全球第一，具有高耗能、排污點多、排放量大等特征，成為“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”中重點控排對象。為有效控制污染，中國持續(xù)收緊鋼鐵大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)限值：2012年，中國實行鋼鐵煙塵、二氧化硫和氮氧化物的排放濃度限值；2015年，中國加嚴標(biāo)準(zhǔn)，將其限值最大下降60%，67%和40%；2019年，中國提出比美國、歐盟等發(fā)達國家更為嚴苛的“超低排放標(biāo)準(zhǔn)”。對此，精準(zhǔn)剖析中國鋼鐵的排放特征，科學(xué)評估控排舉措的減排效果，深入解鎖有效減排的成功秘訣，對進一步探尋“碳達峰-碳中和”目標(biāo)下中國鋼鐵未來減排走向至關(guān)重要。然而，鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜多樣，精準(zhǔn)核算中國鋼鐵廠的排放強度與排放量一直是科學(xué)前沿的重點問題。

我校經(jīng)管學(xué)院湯鈴教授聯(lián)合生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評估中心伯鑫高級工程師、倫敦大學(xué)學(xué)院米志付教授和中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院汪壽陽教授等中、英、美三國多家學(xué)術(shù)機構(gòu)學(xué)者，引入實時在線監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）數(shù)據(jù)，構(gòu)建2014-2018年中國鋼鐵廠時（每小時）-空（各設(shè)備）高分辨率排放大數(shù)據(jù)庫。同時，采用多種大數(shù)據(jù)技術(shù)，多維度驗證了研究結(jié)果：采用統(tǒng)計分析，檢驗了排放標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)政策的有效性；采用不確定性分析，驗證了測算結(jié)果的穩(wěn)健性；采用獨立驗證，證明了測算結(jié)果的可靠性。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：中國鋼鐵廠對新標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)迅速，持續(xù)降低排放濃度，快速恢復(fù)達標(biāo)水平。2015年標(biāo)準(zhǔn)加嚴后，中國鋼鐵廠僅用一年半恢復(fù)其達標(biāo)率至2014年水平；2018年12月，全國絕大部分鋼鐵廠實現(xiàn)穩(wěn)定達標(biāo)排放。隨著排放濃度下降，2014-2018年盡管鋼鐵產(chǎn)量增加14%，但其煙塵和二氧化硫排放量分別下降47%和42%，氮氧化物僅上升3%，其核心減排手段為改進末端治理技術(shù)。研究進一步發(fā)現(xiàn)，若超低排放標(biāo)準(zhǔn)全面實施，三種污染物排放將下降50%，37%和58%；而引入并提升清潔能源使用以改善能源結(jié)構(gòu)，將成為關(guān)鍵減排手段。在“碳中和”背景下，2021年5月，中國生態(tài)環(huán)境部提出擬將碳排放影響評價納入環(huán)評體系。在未來中國鋼鐵減排道路上，CEMS全面測碳將是大勢所趨，“減污降碳”協(xié)同治理將是主要理念，雙向控排手段（如能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源效率提高、落后產(chǎn)能淘汰等）將是最佳措施。本研究的測算理論與分析方法，將持續(xù)發(fā)力于“碳達峰-碳中和”背景下中國“減污降碳”協(xié)同治理的科學(xué)評估與政策制定。

該研究由中、英、美三國團隊合作開展，北航湯鈴教授為通訊作者；此外，生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評估中心伯鑫高級工程師為第一作者；倫敦大學(xué)學(xué)院米志付教授和中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院汪壽陽教授為共同通訊作者。該工作得到了國家重點研發(fā)計劃 （2019YFE0194500）、國家自然科學(xué)基金項目（71971007、71988101、72032006和11771012）等項目的支持。

由于研究的問題重要而新穎，其研究工作得到了《中國科學(xué)報》25日頭版新聞報道。

該論文的原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41893-021-00736-0

圖1：中國鋼鐵廠高分辨率排放大數(shù)據(jù)庫。