2021年6月25日，中國(guó)科學(xué)院預(yù)測(cè)科學(xué)研究中心汪壽陽(yáng)研究員（共同通訊作者）聯(lián)合北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院湯鈴教授（通訊作者）、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評(píng)估中心伯鑫高級(jí)工程師（第一作者）、倫敦大學(xué)學(xué)院米志付教授（共同通訊作者）等中國(guó)、英國(guó)、美國(guó)等多家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，以“Effect of strengthened standards on Chinese ironmaking and steelmaking emissions”為題在Nature Sustainability在線發(fā)表了最新研究成果。該研究引入實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS）數(shù)據(jù)，構(gòu)建了中國(guó)鋼鐵廠高精度排放大數(shù)據(jù)庫(kù)及其評(píng)估模型，發(fā)現(xiàn)中國(guó)鋼鐵五年內(nèi)污染下降近一半，明確指出在“碳達(dá)峰-碳中和”背景下，其未來(lái)減排任重道遠(yuǎn)，“減污降碳”協(xié)同治理應(yīng)該成為政府的主要政策方針。 

　　中國(guó)鋼鐵產(chǎn)量自1996年起穩(wěn)居全球第一，具有高耗能、排污點(diǎn)多、排放量大等特征，成為“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”中重點(diǎn)控排對(duì)象。為有效控制污染，中國(guó)持續(xù)收緊鋼鐵大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)限值：2012年，中國(guó)引入鋼鐵煙塵、二氧化硫和氮氧化物的排放濃度限值；2015年，中國(guó)加嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)，將其限值最大下降60%，67%和40%；2019年，中國(guó)提出比美國(guó)、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家更為嚴(yán)苛的“超低排放標(biāo)準(zhǔn)”。對(duì)此，精準(zhǔn)剖析中國(guó)鋼鐵的排放特征，科學(xué)評(píng)估控排舉措的減排效果，深入解鎖有效減排的成功秘訣，對(duì)進(jìn)一步探尋“碳達(dá)峰-碳中和”目標(biāo)下中國(guó)鋼鐵未來(lái)減排走向至關(guān)重要。然而，鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜多樣，構(gòu)建科學(xué)、精準(zhǔn)的鋼鐵排放核算模型一直是國(guó)際科學(xué)前沿的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。

　　在該研究中，研究人員基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，系統(tǒng)處理與分析CEMS數(shù)據(jù)（即鋼鐵廠煙囪排放濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)），構(gòu)建2014-2018年中國(guó)鋼鐵廠時(shí)（每小時(shí)）-空（各設(shè)備）高精度排放大數(shù)據(jù)庫(kù)。不同于傳統(tǒng)方法采用固定不變的平均排放因子，新方法引入實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的異質(zhì)主體數(shù)據(jù)，有效克服了參數(shù)假設(shè)較多、不確定性較高的缺點(diǎn)。此外，研究人員采用了統(tǒng)計(jì)分析、不確定性分析、獨(dú)立驗(yàn)證等多種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，多維度驗(yàn)證了研究結(jié)果。

　　基于新評(píng)估模型測(cè)算結(jié)果，中國(guó)鋼鐵廠對(duì)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(dá)標(biāo)水平：2015年1月標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán)后，中國(guó)鋼鐵廠達(dá)標(biāo)水平迅速下降，卻僅用一年半恢復(fù)至2014年水平；2015-2018年，達(dá)標(biāo)率持續(xù)上升；2018年12月，全國(guó)絕大部分鋼鐵廠實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。隨著排放濃度下降，2014-2018年中國(guó)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(jìn)末端治理技術(shù)。未來(lái)，中國(guó)鋼鐵減排潛力巨大，若超低排放標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施，三種污染物排放將分別下降50%，37%和58%；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。其中，燒結(jié)工序、北部和東部地區(qū)及大型企業(yè)的減排貢獻(xiàn)占比最大。

　　在“碳中和”背景下，2021年5月，中國(guó)生態(tài)環(huán)境部提出擬將碳排放影響評(píng)價(jià)納入環(huán)評(píng)體系，CEMS全面測(cè)碳將是大勢(shì)所趨。在此背景下，新方法將進(jìn)一步為高精度核算碳排放提供理論與方法支持，將持續(xù)發(fā)力于“碳達(dá)峰-碳中和”背景下中國(guó)“減污降碳”協(xié)同治理的科學(xué)評(píng)估與政策制定。