近日，北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授湯鈴與生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評(píng)估中心高級(jí)工程師伯鑫、中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員汪壽陽等多位中英美科學(xué)家合作，首次引入在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——CEMS系統(tǒng)，構(gòu)造了2014~2018年中國(guó)鋼鐵廠時(shí)—空高分辨率排放數(shù)據(jù)庫。

研究表明，排放標(biāo)準(zhǔn)政策趨嚴(yán)，促使中國(guó)鋼鐵污染排放降低近50%。該成果將為高精度準(zhǔn)確測(cè)算我國(guó)工業(yè)大氣污染與碳排放，以及“碳達(dá)峰—碳中和”背景下“減污降碳”協(xié)同治理研究提供支持。相關(guān)成果6月25日發(fā)表于《自然—可持續(xù)發(fā)展》。

中國(guó)是全球最大的鋼鐵生產(chǎn)國(guó)，鋼鐵污染排放不容小覷，但我國(guó)提出了比歐美等更嚴(yán)格的“超低排放標(biāo)準(zhǔn)”。其控制效果如何？怎樣才能交出一份可信的數(shù)據(jù)論證答卷？

“鋼鐵生產(chǎn)過程復(fù)雜，鋼鐵污染排放強(qiáng)度及排放量的精準(zhǔn)測(cè)算一直是難點(diǎn)問題。”論文共同通訊作者湯鈴告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。

研究人員首次引入在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，構(gòu)造了2014~2018年中國(guó)鋼鐵廠時(shí)（每小時(shí)）—空（排放源）高分辨率排放數(shù)據(jù)庫，涵蓋全國(guó)605個(gè)鋼鐵企業(yè)的1885個(gè)生產(chǎn)工序，呈現(xiàn)了煙塵、二氧化硫和氮氧化物月度動(dòng)態(tài)排放路徑。

結(jié)果表明，鋼鐵廠對(duì)新政策反應(yīng)迅速，持續(xù)降低排放濃度。2014~2018年，盡管中國(guó)鋼鐵產(chǎn)量增加14%，但排放量卻大幅下降。此外，減排手段多樣，主要包括安裝和升級(jí)末端治理技術(shù)、提升燃料和原料質(zhì)量、改善能源使用結(jié)構(gòu)和淘汰落后產(chǎn)能等。

為保證數(shù)據(jù)科學(xué)性，研究人員采用了多種大數(shù)據(jù)技術(shù)從多維度加以驗(yàn)證。結(jié)果表明，排放標(biāo)準(zhǔn)政策及相關(guān)懲罰與獎(jiǎng)勵(lì)措施對(duì)鋼鐵廠減排確有促進(jìn)作用，測(cè)算結(jié)果較為穩(wěn)定，與衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)一致。

大量的實(shí)地調(diào)研更是讓數(shù)據(jù)質(zhì)量得到嚴(yán)格控制。論文作者薛曉達(dá)和賈敏在聯(lián)合培養(yǎng)導(dǎo)師伯鑫的帶領(lǐng)下，多次前往國(guó)內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)，系統(tǒng)掌握鋼鐵生產(chǎn)在各節(jié)點(diǎn)上復(fù)雜的生產(chǎn)工藝及排放控制技術(shù)，深入剖析了CEMS監(jiān)測(cè)變動(dòng)與實(shí)地生產(chǎn)及技術(shù)變化的關(guān)聯(lián)機(jī)理。這為CEMS數(shù)據(jù)異常值識(shí)別與處理等數(shù)據(jù)質(zhì)控問題，以及鋼鐵排放特征分析與精準(zhǔn)測(cè)算等方法創(chuàng)新提供了支持。

該研究建立的數(shù)據(jù)庫也可進(jìn)一步用于評(píng)估鋼鐵污染減排帶來的空氣質(zhì)量改善及人群健康效益。

此外，研究建議相關(guān)部門盡快全面推行鋼鐵行業(yè)超低排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是針對(duì)氮氧化物排放。同時(shí)，從技術(shù)、治理、評(píng)估和政策等方面進(jìn)行系統(tǒng)化的研究與規(guī)劃，堅(jiān)持行政手段與經(jīng)濟(jì)手段有機(jī)結(jié)合，遵循大氣污染物與溫室氣體協(xié)同控制理念，共同保障持續(xù)減污降碳。

審稿人評(píng)價(jià)：“該研究為大氣污染治理提供了重要見解，能對(duì)未來有效政策的制定產(chǎn)生重大影響。”“這項(xiàng)研究為大氣環(huán)境研究提供了一個(gè)有趣的新起點(diǎn)。”