近日，北京航空航天大学经济管理学院教授汤铃与生态环境部环境工程评估中心高级工程师伯鑫、中国科学院数学与系统科学研究院研究员汪寿阳等多位中英美科学家合作，首次引入在线排放监测系统——CEMS系统，构造了2014~2018年中国钢铁厂时—空高分辨率排放数据库。
研究表明，排放标准政策趋严，促使中国钢铁污染排放降低近50%。该成果将为高精度准确测算我国工业大气污染与碳排放，以及“碳达峰—碳中和”背景下“减污降碳”协同治理研究提供支持。相关成果6月25日发表于《自然—可持续发展》。
中国是全球最大的钢铁生产国，钢铁污染排放不容小觑，但我国提出了比欧美等更严格的“超低排放标准”。其控制效果如何?怎样才能交出一份可信的数据论证答卷?
“钢铁生产过程复杂，钢铁污染排放强度及排放量的精准测算一直是难点问题。”论文共同通讯作者汤铃告诉《中国科学报》。
研究人员首次引入在线排放监测系统实时数据，构造了2014~2018年中国钢铁厂时(每小时)—空(排放源)高分辨率排放数据库，涵盖全国605个钢铁企业的1885个生产工序，呈现了烟尘、二氧化硫和氮氧化物月度动态排放路径。
结果表明，钢铁厂对新政策反应迅速，持续降低排放浓度。2014~2018年，尽管中国钢铁产量增加14%，但排放量却大幅下降。此外，减排手段多样，主要包括安装和升级末端治理技术、提升燃料和原料质量、改善能源使用结构和淘汰落后产能等。
为保证数据科学性，研究人员采用了多种大数据技术从多维度加以验证。结果表明，排放标准政策及相关惩罚与奖励措施对钢铁厂减排确有促进作用，测算结果较为稳定，与卫星监测数据和空气质量监测数据的变化趋势一致。
大量的实地调研更是让数据质量得到严格控制。论文作者薛晓达和贾敏在联合培养导师伯鑫的带领下，多次前往国内大型钢铁企业，系统掌握钢铁生产在各节点上复杂的生产工艺及排放控制技术，深入剖析了CEMS监测变动与实地生产及技术变化的关联机理。这为CEMS数据异常值识别与处理等数据质控问题，以及钢铁排放特征分析与精准测算等方法创新提供了支持。
该研究建立的数据库也可进一步用于评估钢铁污染减排带来的空气质量改善及人群健康效益。
此外，研究建议相关部门尽快全面推行钢铁行业超低排放标准，特别是针对氮氧化物排放。同时，从技术、治理、评估和政策等方面进行系统化的研究与规划，坚持行政手段与经济手段有机结合，遵循大气污染物与温室气体协同控制理念，共同保障持续减污降碳。
审稿人评价：“该研究为大气污染治理提供了重要见解，能对未来有效政策的制定产生重大影响。”“这项研究为大气环境研究提供了一个有趣的新起点。”
