双碳背景下空气污染防控对策研究 | 侯立安PM2.5&CO2论坛致辞

2021年12月15日，中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称“中国绿发会”）大气治理与低碳发展工作委员会结合“双碳”战略和我国生态文明建设进程，组织召开PM2.5&CO2论坛，邀请20余位院士、专家共同参会，研讨PM2.5居高不下的原因，深度解析降低 PM2.5的途径和创新技术。

中国工程院院士、中国人民解放军火箭军工程大学教授侯立安以“双碳背景下空气污染防控对策研究”为题作专题报告。现将发言内容分享如下，供大家借鉴参考。

大家好，很高兴受邀参加本次论坛。我国化石能源消费比例高、体量大，是造成空气污染的主要原因之一，也是温室气体排放的主要来源。PM2.5为特征的区域性、复合型大气污染日益凸显，人的一生至少有80%以上的时间是在室内度过，因此室内的空气污染对健康的影响显得尤为重要、不容忽视。2021年是“十四五”的开局之年，亦是中国开启碳中和的元年。空气质量事关民生福祉，健康中国的建设也需要关注室内空气污染的控制。下面我想就结合我们团队的研究成果，汇报一下碳中和空气污染防控对策研究。

我想从如下三个方面介绍，首先讲一讲碳中和目标下空气污染的防控现状。大家都清楚人类的活动以及温室气体的排放，使得全球变暖的趋势日益凸显，导致一些极端天气的频发。像郑州的暴雨、海平面上升等等一系列的问题。因此碳排放已经成为全球的共识，能源的绿色发展以及产业的升级转型，已经大大的促进了中国碳排放强度的下降。但在“3060”的目标下，中国碳减排的任务依然艰巨。欧盟实现碳中和用了60年左右的时间，美国需要40多年，中国要用不到10年的时间实现碳达峰，再用30年左右的时间实现碳中和。要实现这个目标，我们国家的各行各业都需要节能减排，我们的国民也要绿色的生活。

大气污染的防控，特别近几年来，成效是非常的显著的。有很多区域已经实现了我们国家所确定的目标，比如PM2.5实现了《环境空气质量标准》中二类区的年平均浓度限值为35微克/立方米。当然也有相当一部分城市，包括我们的首都北京要实现这个目标还有一段路要走。但总的来说成效是非常的明显的。但是大气污染防控要实现碳中和仍然面临一些问题，比如PM2.5的问题没有彻底解决,臭氧的问题接踵而至。特别是从2019年底出现新冠病毒的污染，已经呈现出复合型空气污染态势。大气污染防治的技术水平，虽然有了长足的进步，但是还有待进一步的提升。

室内空气污染，有 PM2.5的问题、臭氧的问题，还有传统的挥发性有机物、甲醛类等一些有机、无机和生物的污染，特别是新冠病毒仍然在全球范围内肆虐，疫情防控已进入了常态化，而且新冠病毒仍然在不断的变异，所以室内的空气污染防控也面临着更大的挑战。病原微生物特别是新冠病毒的传播方式，在2020年初大家一直认为是飞沫和接触传播。包括世界卫生组织在内，当时都不认为空气中气溶胶的传播是新冠病毒传播的主要方式之一，以至于后来世界范围内200多位科学家给世界卫生组织写信才得到了认可。

我们团队在去年的3月份就提出新冠病毒会不会有其他的传播方式，还要开展深入的观察和研究。因此传播方式包括新冠病毒溯源等其他一些研究还在深入地进行，因此防控的难度就进一步的加大。基于这种情况下怎么办？不管病原微生物、病毒从哪来，不管是什么病毒，不管它的传播方式是什么，我们要采用一种新的技术，有多少病毒，就杀死多少，自然不会传染了。基于这种情况，我们研究了一个“五位一体”的病原微生物消杀系统。在室内复合污染共存的情况下，要把这些污染物都净化掉，特别是新冠病毒的彻底消杀，对空气净化技术也提出了一些新的挑战。

碳中和目标下，空气污染防控的策略：其一，要加快碳排放的核算，协同治理大气污染。开展全国性的碳交易，推动市场规则的统一，政府干预程度一致，配额差价减少。其二，能源消耗也是大气污染防治实现碳中和的一个主要限制因素之一。要推动风能、太阳能、生物质能、海洋能等这些可再生能源的利用，来减少化石能源对环境的污染和我们对化石能源的依赖。在这个过程中，也要进一步推动低碳技术的创新，加快空气污染防控领域的一些低碳技术及装备的研发。

加强空气中病原微生物的来源解析研究，包括迁移规律、监测预警设备等的研究和研发。开发一些生物气溶胶、臭氧监测分析仪器，研发净化有机物、PM2.5，特别是以新冠病毒为代表的病原微生物等复合污染的一些空气协同净化技术。而且这些技术要进一步的规避像臭氧等二次污染物的产生，净化并监控室内的空气质量。同时建筑业对碳排放，对碳能耗的贡献也是非常大的。所以要进一步的推广绿色建筑和健康建筑，国外称被动式建筑。健康建筑对室内的空气质量有着明确的或者更严格的要求，要把建筑内的空气质量进一步的提高。也要加大像大数据、云计算、物联网、区块链等等这些新基建在室内空气质量控制的应用。同时要探索大气和室内空气与温室气体排放清单的一体化，支撑大气污染和室内污染的防控。

在新冠疫情爆发以后，我们承担了一个室内病原微生物消杀及风险防控系统的研发项目。成果已经被采用，并且采用国家科技进步一、二、三等奖、国家自然科学二等奖、发明二等奖，以及一些国家发明专利的核心技术。再加上像“云式”无滤料空气净化、石墨烯环境功能材料等创新的技术，研制了“五位一体”空气净化系统。主要包括像新风系统、排风系统、室内空气净化、消毒、石墨烯量子点环境功能材料对病原微生物的消杀系统等，该系统综合运用对空气中气溶胶的净化率达到了99.9996%。这项技术的应用，可以将普通民房快速的改造成负压病房，解决突发事件时负压病房紧张的难题。

另外，对一些新建的医院可以全流程的采用这套净化系统，也可以根据防疫的需求单独采用一个或几个空气净化单元，因为“五位一体”每一个净化单元都可以独立运行，而且都对病原微生物具有较好的消杀和防疫效果。包括我们研究的高效热回收、温湿度控制调节，以及空气污染物净化为一体的新风或排风系统；空气定向输送技术；即在一个房间内实现新风贴壁式清洁区、过渡区和污染区的定向流动，减少了交叉的感染风险。该项成果曾获国家发明二等奖；研制的“云式”空气净化器，最大的特点就是不需要过滤材料，净化率也比较高，同时也可以根据需要加入消毒液，对病原微生物彻底的消杀灭活，该项目也获得了甘肃省科技进步一等奖。

由上海大学吴明红教授团队自主研究的石墨烯量子点纳米材料，往室内墙体或地面上喷洒形成的涂层，具有连续动态的消毒抑菌作用，对病原微生物具有较好的消杀效率。

同时根据需要研究了既能监测空气中的污染物，同时又具有消毒作用的机器人，解决了传统消毒设备和监测设备只能定点消毒或监测有害气体的问题。

团队牵头编制了《公共及居住建筑室内空气环境防疫设计与安全保障指南》已经被住建部发布，对公共及居住建筑室内空气环境防疫设计及安全保障起到了一定的指导和规范作用。这项指南被翻译成德文和瑞典文以及英文供国际社会防疫借鉴参考。研究的“五位一体”空气净化系统在2020年相关的设计方案或技术改造中得到了推广应用，支援了武汉等地1000多台套设备，捐赠了3000本《看不见的室内空气污染》科普书籍，为保障打赢疫情防控攻坚战做出了一点点贡献。

谢谢大家！

(本文内容根据现场发言整理，文字仅供参考)

整理/Xiaoping 审/Cherry 编/angel