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环境保护对气候变化的影响
区域环境治理措施对气候变化有着较为复杂的影响,一些机理和过程尚缺乏深入的研究和确定的结论,包括大气污染物对降雨格局的影响。所以,当前难以定量研究污染物减排措施对气候变化的影响。气溶胶有效辐射强迫评估中存在较大的不确定性,尽管如此,还是有很高信度显示,气溶胶已经抵消了很大部分由混合温室气体造成的全球平均辐射强迫。
首先,甲烷、一氧化碳和NMVOC(非甲烷挥发性有机物)的减排都有较为显著的降温效果。控制甲烷排放,有利于减少温室气体,有降温作用。同时,控制甲烷排放,也有利于减少地表臭氧,产生降温作用。所以,控制甲烷排放的直接和间接效果,都有较为明显的降温作用。控制一氧化碳和NMVOC有利于对流层臭氧的减少,能起到降温作用。
其次,二氧化硫减排具有升温作用。氮氧化物和黑炭的控制和减排既有降温效果也有增温效果,但氮氧化物减排的增温效果更为明显,黑炭减排的降温效果更显著。二氧化硫可以形成硫酸盐气溶胶,因而二氧化硫的减排有升温作用。氮氧化物的减排既有升温作用,也有降温作用,虽然减少了对流层的臭氧,有降温作用,但同时,氮氧化物对甲烷寿命的影响和氮氧化物形成的气溶胶,导致氮氧化物减排有增温作用。黑炭降落到积雪上,降低其反照率,从而吸收大气中的热量,所以,黑炭减排具有降温作用。但黑炭和云相互作用,云可以产生降温作用。所以,黑炭在这方面具有降温作用。减排黑炭,可能会有增温效果。
第三,氟氯烃的辐射强迫在下降,而氟氯烃的许多替代物的辐射强迫有所增加。在过去几十年中,对辐射强迫贡献排第三的均匀混合温室气体CFC-12,在《蒙特利尔协议》及其修正案限制下排放逐渐停止,导致氟氯烃的辐射强迫出现下降。在过去5年里,CFC-11、CFC-12、CFC-113等3种主要氟氯烃化合物的辐射强迫有所降低,而这种降低被第4种主要氟氯烃HCFC-22辐射强迫的相应增加所弥补。
第四,对流层和平流层臭氧对气候变化产生影响。对流层臭氧是区域环境的主要污染物之一,臭氧不是直接的排放产物,而是由光化学反应形成。对流层臭氧的辐射强迫大部分是由人为排放甲烷、氮氧化物、一氧化碳和NMVOC造成的,而平流层臭氧辐射强迫主要源自卤代烃导致的臭氧消耗。未来污染物减排,将对短期气候变化产生影响。人为活动排放的甲烷到2030年减排25%,将有效减少地表臭氧,可以形成2036年~2045年期间降低温度0.2℃的作用。
环境保护在应对气候变化方面也会产生一定的影响。环境治理中,一些末端治理措施如末端脱硫等,会增加温室气体排放,但许多环境治理工作对于非二氧化碳温室气体控制有着非常积极的作用。全球废弃物的温室气体排放在2000年~2010年间发生了快速增长,但基本保持总排放占比的3%。欧盟和美国的垃圾填埋场温室气体排放在2000年~2010年间都出现了幅度约为20%的下降,其主要得益于废弃物的减量化、资源化和能源回收利用。而我国的填埋场温室气体排放却出现大幅上升,2010年甲烷排放量达到2000年的1.84倍。因而,加大城市生活垃圾处理力度,将会有效地控制填埋场的甲烷排放。
对我国环境管理的政策建议
IPCC第五次评估报告将对未来全球环境管理、国际环境合作及区域环境治理产生深刻影响。因而,充分考虑和借鉴IPCC评估报告中关于环境问题的论述,对于强化我国环境管理具有积极的意义。
第一,在全球气候变暖的背景下,未来我国重污染区域的污染物本底浓度可能会有所上升,环境保护工作难度进一步加大。在未来环境管理中,需要充分考虑温度升高的影响。从整体看,1901年~2012年,我国温度呈上升趋势,未来这种趋势仍将持续。因而,我国污染较为严重的区域,其环境治理难度将进一步加大,在今后的环境管理中,需要充分考虑这种环境质量本底的变化。
第二,加强甲烷等主要气候影响污染物的排放控制。气候影响污染物减排具有显著的气候效益、环境效益和健康效益,其协同效益非常明显。甲烷和黑炭是最主要的两种气候影响污染物。当前,甲烷排放控制并未完全纳入我国环境管理体系之中。国际学术界积极建议将甲烷列为空气污染物进行治理,IPCC评估报告明确其具有显著的环境影响和增温效应。因而,积极开展甲烷等主要气候影响污染物排放控制,对于我国应对气候变化、强化环境治理和减少环境健康损失具有重要意义。
第三,加强重点领域非二氧化碳温室气体的排放控制。我国是非二氧化碳温室气体尤其是含氟温室气体的排放大国。这类温室气体和我国环境管理密切相关。加强重点领域非二氧化碳温室气体的排放控制,有利于树立我国积极减排的国际形象。目前,在《联合国气候变化框架公约》之外出现了很多针对非二氧化碳温室气体的国际合作行动倡议,其基本理念是,考虑到很多非二氧化碳温室气体是短寿命温室气体,并且具有较高的全球增温潜势,短期内可以通过减排来实现应对气候变化的目标。
第四,深入评估各项低碳技术和措施的环境影响,谨防由于低碳发展带来环境污染和生态影响。当前,我国包括太阳能发电的可再生能源发电装机发展很快,CCS等技术的应用示范也在加强推广。而根据IPCC评估报告,许多低碳技术都存在不同程度的环境影响。在当前的技术水平下,太阳能发电的全生命周期的污染物排放可能高于传统煤粉发电,因而,应开展全面和深入的全生命周期的环境和生态评价,谨防由于低碳发展带来环境污染和生态影响。
作者单位:蔡博峰、周颖、刘兰翠、张战胜,环境保护部环境规划院;张毅强,环境保护部华南环境科学研究所;姚瑶,环境保护部宣传教育中心
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