為改善空氣質量，我國政府于2013年發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》（即“大氣十條”），其中要求2017年
北京市年均PM2.5濃度達到60μg/m3。為完成這一艱巨目標，北京市及周邊地區(qū)先后實施了一系列大氣污染控制
政策，區(qū)域空氣質量迅速改善，北京PM2.5年均濃度由2013年的89.5 μg/m3下降至2017年的58 μg/m3，實現了國內外普遍認為難以完成的任務。在
減排之外，氣象條件年際變化對PM2.5濃度也產生重要影響。由于北京市2017年氣象條件較2013和2016年相比更為有利，北京PM2.5污染改善過程中“人努力”和“天幫忙”各自起到多大的作用，一直受到政府和公眾的廣泛關注。
為回答上述
問題，CEADS團隊清華大學地球系統(tǒng)科學系張強教授研究組聯(lián)合環(huán)境學院賀克斌院士研究組及北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心組成的聯(lián)合研究團隊在梳理總結北京五年間空氣污染治理措施的基礎上，耦合排放清單和大氣化學傳輸模型，量化了氣象條件變化、周邊區(qū)域減排以及北京本地各類減排措施對北京市PM2.5濃度改善的貢獻。研究成果近日在大氣科學領域著名雜志Atmospheric Chemistry and Physics發(fā)表。
研究發(fā)現，北京通過近五年持續(xù)有效的大氣污染治理，主要污染物排放量顯著下降。相比2013年，SO2、NOx、VOCs、及一次PM2.5排放分別下降了83.6%、42.9%、42.4%和54.7%。其中，燃煤鍋爐整治、民用燃料清潔化對SO2和一次PM2.5的減排效果最為顯著，移動源排放管控和揮發(fā)性有機物治理則分別對NOx和VOCs減排有突出貢獻。在2016-2017年間，北京加強了散煤管理和“散亂污”企業(yè)整治，“雙散”的治理效果顯著提升；此外通過強化道路清掃、秋冬季暫停施工、擴大城市綠化等措施，揚塵綜合治理對一次PM2.5的減排效果進一步提升（見圖1）。
圖1 本地措施對北京2013-2017與2016-2017污染物減排的貢獻
在“大氣十條”出臺后的五年間，北京周邊的天津、
河北、
山西、
山東、
河南等省市通過執(zhí)行系列大氣污染控制措施，SO2和一次PM2.5排放同樣顯著降低；但由于對溶劑使用源和工業(yè)VOCs的管控力度還有待加強，VOCs的排放略有上升（見圖2），北京周邊地區(qū)NOx和VOCs的減排空間有待進一步釋放。
圖2 北京周邊地區(qū)2013-2017年間主要污染物的排放變化
綜合考慮排放與氣象變化，多組“置零法”實驗的歸一化分析顯示，盡管2017年氣象條件相比之前幾年更有利于污染清除，北京本地和周邊區(qū)域的減排仍然是PM2.5濃度迅速下降的主導因素（見圖3）。但氣象條件變化對2016-2017年北京PM2.5空氣質量改善的“助推”作用明顯增強，這主要得益于2017年10月以來干冷多風的氣象環(huán)境，明顯優(yōu)于2016年同時段的氣象條件（見圖4）。如2017年的氣象條件與2016年一致，則北京2017年PM2.5年均濃度將增加至63μg/m3左右。
圖3 減排與氣象變化對PM2.5污染改善的貢獻
圖4 北京2017年排放水平在不同氣象條件下的PM2.5模擬濃度
進一步的歸因分解分析表明，本地減排、周邊減排和氣象條件變化對北京市2013-2017年間PM2.5濃度下降的貢獻分別為65.4%、22.5%和12.1%。在北京本地各項減排措施中，燃煤鍋爐整治、民用燃料清潔化和產業(yè)結構調整是最為有效的三項措施（見圖5）。氣象條件變化對2016-2017年北京PM2.5空氣質量改善貢獻更為顯著（約30%）。2016-2017年間，民用燃料清潔化、燃煤鍋爐整治和產業(yè)結構調整是三項最為有效的減排措施。
研究系統(tǒng)分析量化了北京2013-2017年間空氣質量改善的驅動因素，證實了“大氣十條”實施帶來的減排成效。研究同時指出，隨著“大氣十條”的實施，北京的主要大氣污染源構成已經發(fā)生了較大變化，未來應采取更有針對性的減排措施并進一步加強區(qū)域協(xié)同控制，以實現北京及周邊區(qū)域空氣質量的持續(xù)改善。
清華大學地球系統(tǒng)科學系碩士生程靜為文章的第一作者，清華大學地球系統(tǒng)科學系張強教授和北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心李金香研究員為文章的共同通訊作者。本研究工作得到了國家自然科學基金委和科技部重點研發(fā)計劃項目的支持。
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