引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展——我會(huì )發(fā)布大氣環(huán)境學(xué)科發(fā)展報告
圖1 《2014-2015環(huán)境科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報告(大氣環(huán)境)》
2016年5月7日，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )《2014-2015環(huán)境科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報告（大氣環(huán)境）》圖書(shū)發(fā)布儀式在京舉行，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )副理事長(cháng)兼秘書(shū)長(cháng)任官平先生與報告首席科學(xué)家浙江大學(xué)高翔教授共同啟動(dòng)儀式。
圖2 《2014-2015環(huán)境科學(xué)技術(shù)學(xué)科發(fā)展報告（大氣環(huán)境）》發(fā)布儀式在中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )舉辦的“第二十屆SO2、NOX、PM2.5、Hg污染控制技術(shù)研討會(huì )”上進(jìn)行。
本報告是為大氣領(lǐng)域科技工作者和社會(huì )各界提供系統性參考的工具書(shū)，全面綜述和分析評述了“十二五”期間我國大氣環(huán)境領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)及管理實(shí)踐進(jìn)展，前后歷時(shí)兩年，在梳理和回顧大量科研文獻和統計數據基礎上凝練而成，內容包括一個(gè)綜合報告作為總論，以及五個(gè)重點(diǎn)子領(lǐng)域的專(zhuān)題報告，即“大氣環(huán)境基礎研究”、“大氣環(huán)境監測技術(shù)”、“大氣環(huán)境與健康”、“大氣污染治理技術(shù)”和“大氣環(huán)境質(zhì)量管理技術(shù)與實(shí)踐”。
圖3 報告執筆人均為大氣環(huán)境領(lǐng)域資深科學(xué)家，編寫(xiě)團隊由高翔教授領(lǐng)銜，主要成員包括北京大學(xué)邵敏教授、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院劉建國研究員、清華大學(xué)王書(shū)肖教授和復旦大學(xué)闞海東教授。
近年來(lái)，我國的大氣環(huán)境污染問(wèn)題成為國內國際關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，大氣環(huán)境治理深刻關(guān)系到國計民生，國內學(xué)者取得了許多重要進(jìn)展和成果，學(xué)科得到長(cháng)足的發(fā)展。大氣環(huán)境學(xué)科研究范圍正從自然科學(xué)、工程與技術(shù)科學(xué)不斷向與社會(huì )學(xué)融合的跨學(xué)科領(lǐng)域拓展；研究重點(diǎn)從支撐污染物總量控制逐步向全面支撐環(huán)境質(zhì)量改善轉變；研究手段從傳統技術(shù)方法向大力發(fā)展交叉學(xué)科促進(jìn)技術(shù)創(chuàng )新轉變，現代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料和先進(jìn)制造技術(shù)等的融合發(fā)展為大氣環(huán)境科學(xué)技術(shù)創(chuàng )新創(chuàng )造了新的機遇。
學(xué)科發(fā)展研究及報告編寫(xiě)作為中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )一項長(cháng)期和基礎性工作，對引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展具有重要意義，本次報告編寫(xiě)聚焦于大氣環(huán)境這一焦點(diǎn)領(lǐng)域，充分結合我國目前嚴峻的大氣環(huán)境污染問(wèn)題、社會(huì )各界對大氣環(huán)境學(xué)科知識體系不了解等具體需求，深入淺出地描繪了學(xué)科發(fā)展現狀和發(fā)展趨勢。希望本書(shū)出版可以作為一個(gè)契機，促進(jìn)我國大氣環(huán)境科學(xué)技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)創(chuàng )新更加蓬勃發(fā)展！
【報告導讀】
近年來(lái)，針對我國大氣污染問(wèn)題，國家各部委持續加大投入，實(shí)施了“藍天科技工程”、“清潔空氣研究計劃”和“大氣灰霾追因與控制”等專(zhuān)項科技計劃，部署了從基礎研究、技術(shù)研發(fā)到工程示范等一系列課題。在項目資金支持下，國內學(xué)者在大氣環(huán)境科學(xué)技術(shù)學(xué)科各研究領(lǐng)域開(kāi)展了大量研究和開(kāi)發(fā)，通過(guò)加強原始創(chuàng )新、集成創(chuàng )新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng )新，取得了許多成果，對于我國大氣污染防治發(fā)揮了重要的作用。
在大氣環(huán)境基礎研究方面，我國研究者通過(guò)外場(chǎng)觀(guān)測、實(shí)驗室模擬和數值模型等方法對大氣環(huán)境的物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程等進(jìn)行了多角度多層次的研究，其中較為關(guān)注的問(wèn)題主要包括：大氣復合污染的來(lái)源研究、大氣環(huán)境的氧化過(guò)程和污染成因以及大氣污染的傳輸輸送等。通過(guò)研究，初步認清了我國京津冀、長(cháng)三角和珠三角等三大城市群區域大氣細顆粒物（PM2.5）和臭氧（O3）污染的狀況和特征，解析了大氣PM2.5和O3的來(lái)源，定量分析了PM2.5及化學(xué)組成對大氣能見(jiàn)度的影響，初步量化了二次細顆粒物和O3與前體物的非線(xiàn)性關(guān)系。這些研究成果支撐了當前對我國嚴重霧霾形成的基本認識，認清了京津冀及其他地區霧霾的主要成因是不利氣象條件下的大氣復合污染，氣象和污染的共同作用導致區域性霧霾快速地惡化和蔓延。
在大氣環(huán)境監測技術(shù)方面，PM2.5、O3、VOCs等污染物監測技術(shù)和設備取得了顯著(zhù)進(jìn)展，如惡臭自動(dòng)在線(xiàn)監測預警儀器、大氣細顆粒物化學(xué)成分在線(xiàn)監測設備、大氣細粒子與臭氧時(shí)空探測激光雷達系統、環(huán)境大氣中細粒子監測設備等實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化，部分高端科研儀器如氣溶膠雷達、單顆粒氣溶膠飛行時(shí)間質(zhì)譜儀等也開(kāi)始得到應用，初步形成了滿(mǎn)足常規監測業(yè)務(wù)需求的技術(shù)體系，支撐了我國“十二五”空氣質(zhì)量新標準的實(shí)施。
在大氣污染與健康方面，我國的研究起步較晚，近年來(lái)正在逐步加強大氣污染對人體健康影響的研究，在大氣污染毒理學(xué)和流行病學(xué)研究方法、理論和成果上均有顯著(zhù)的進(jìn)步。針對不同的健康效應（急性健康效應、慢性健康效應和干預效應），已初步獲得了一批有價(jià)值的結果。大氣PM2.5對心肺系統、免疫系統、代謝系統甚至皮膚和中樞神經(jīng)系統等的毒性研究得到了較大發(fā)展；大氣污染流行病學(xué)研究從生態(tài)學(xué)研究發(fā)展到回顧性隊列研究，對大氣污染與健康危害之間因果關(guān)系的論證力度也越來(lái)越強，對大氣污染的人體致病機制認識越來(lái)越深入。
在大氣污染治理技術(shù)方面，針對工業(yè)源、移動(dòng)源、面源等主要大氣污染源，我國正經(jīng)歷從末端污染控制為主向全過(guò)程污染治理轉變，從單一污染物排放控制向多種污染物系統協(xié)同控制轉變，從污染物達標排放向深度治理實(shí)現超低排放轉變，正逐步構建源頭削減-過(guò)程控制-末端治理的全過(guò)程大氣污染治理技術(shù)體系。如燃煤電站污染治理已實(shí)現多種煙氣污染物的超低排放，甚至優(yōu)于我國燃氣發(fā)電機組排放限值要求，扭轉了傳統“燃煤=污染”的觀(guān)念，推動(dòng)了煤炭集中清潔高效利用技術(shù)的發(fā)展；機動(dòng)車(chē)污染治理方面已形成滿(mǎn)足國四排放標準的成套后處理技術(shù)與裝備，并在國產(chǎn)柴油車(chē)上實(shí)現了規?；瘧?，有效支撐了全國范圍內柴油車(chē)國四標準實(shí)施。整體上，初步構建了具備國際競爭力的大氣環(huán)保技術(shù)裝備供應體系，部分關(guān)鍵共性技術(shù)達到國際先進(jìn)水平，為我國實(shí)施大氣環(huán)保裝備“走出去”戰略提供了支持。
在大氣環(huán)境質(zhì)量管理技術(shù)與實(shí)踐方面，在多尺度高分辨率動(dòng)態(tài)排放清單、天地空相結合的立體觀(guān)測、大氣污染預報預警與過(guò)程分析、大氣污染多維效應綜合評估、大氣污染控制成本效益分析和決策支持等多項技術(shù)都取得了較大進(jìn)步，建立了我國主要大氣污染物總量減排管理體系，并正在逐步由總量減排向空氣質(zhì)量達標管理及風(fēng)險防控的模式發(fā)展。在珠三角建成了我國第一個(gè)聯(lián)防聯(lián)控技術(shù)示范區和支撐技術(shù)平臺；同時(shí)SO2和NOX總量減排管理技術(shù)體系研究，以及主要污染物環(huán)境基準和健康風(fēng)險的預研究，支撐了《環(huán)境空氣質(zhì)量標準（GB3095-2012）》修訂和國家相關(guān)總量減排計劃等的實(shí)施。此外，我國自主開(kāi)發(fā)的大氣污染源排放清單技術(shù)及大氣化學(xué)模式等廣泛應用于國家和重點(diǎn)區域大氣污染防治工作，為多項國家政策、技術(shù)文件頒布實(shí)施和業(yè)務(wù)平臺運行提供了關(guān)鍵科技支撐。典型大氣污染防治技術(shù)應用案例已形成《大氣污染防治先進(jìn)技術(shù)匯編》、《工業(yè)煙氣（脫硫、脫硝、除塵）污染防治可行技術(shù)案例匯編》等，推動(dòng)了一批先進(jìn)適用的技術(shù)和產(chǎn)品的示范應用及產(chǎn)業(yè)化。
在大氣環(huán)境科學(xué)技術(shù)學(xué)科相關(guān)科研成果的支持下，區域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控逐步推進(jìn)，圓滿(mǎn)完成了APEC 峰會(huì )、“9?3”閱兵、第二屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì )等重大活動(dòng)空氣質(zhì)量保障工作，為我國大氣污染防治積累了寶貴經(jīng)驗。
與歐美發(fā)達國家相比，研究發(fā)現“十二五”期間我國在過(guò)去5年間發(fā)表的SCI論文數呈逐年上升趨勢，進(jìn)一步對比發(fā)現國內各主要研究機構的SCI論文篇均影響因子與國外先進(jìn)水平仍存在一定差距?？梢哉f(shuō)，與歐美發(fā)達國家相比，近年來(lái)我國大氣環(huán)境學(xué)科研究已實(shí)現顯著(zhù)進(jìn)步，但總體上仍處于落后階段，僅有部分研究領(lǐng)域已達到或接近國際先進(jìn)水平。
當前我國大氣環(huán)境整體惡化趨勢尚未得到根本遏制，大氣環(huán)境質(zhì)量總體上進(jìn)入了以多污染物共存、多污染源疊加、多尺度關(guān)聯(lián)、多過(guò)程耦合、多介質(zhì)影響為特征的復合型大氣污染階段。以PM2.5和O3為代表的大氣復合污染仍呈現惡化的趨勢，特別是在氣象條件不利時(shí)大氣重污染已成新常態(tài)，對人民群眾生產(chǎn)生活和身心健康造成了較大影響；已經(jīng)完成或正在進(jìn)行的相關(guān)研究尚不足以全面支撐新形勢下我國環(huán)境空氣質(zhì)量持續改善和生態(tài)文明建設的需求，亟需構建適合國情的大氣復合污染防治新理論、新方法和新技術(shù)，以基礎研究的重大突破引領(lǐng)防治技術(shù)研發(fā)的方向，以堅實(shí)的科技體系支撐大氣污染綜合治理和大氣環(huán)境管理決策能力的提升。因此，在未來(lái)相當長(cháng)一段時(shí)期內，我國大氣環(huán)境科學(xué)技術(shù)發(fā)展面臨的主要難點(diǎn)和挑戰包括：（1）如何在經(jīng)濟發(fā)展的新常態(tài)下，實(shí)現大氣污染排放量的最小化和控制途徑的最優(yōu)化，特別是實(shí)現季節性散煤污染的有效治理；（2）如何加快扭轉污染惡化趨勢、消除重污染天氣，并實(shí)現重點(diǎn)區域及全國空氣質(zhì)量的長(cháng)效改善；（3）如何實(shí)施有效環(huán)境監控，提升大氣污染防控措施的有效性及公眾健康保障能力；（4）如何構建中國特色的大氣污染綜合防控技術(shù)體系，支撐我國大氣污染問(wèn)題的根本解決。
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