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English 6月初，南方科技大学环境科学与工程学院助理教授叶斌团队在Science of The Total Environment 杂志上发表题为“Low-carbon energy policies benefit climate change mitigation and air pollutant reduction in megacities: An empirical examination of Shenzhen, China”的研究论文。该研究以深圳作为研究对象，深入探究了低碳政策对减少现代都市温室气体排放与治理空气污染的共同影响，并提出低碳化城市管理方案，优化能源系统，与城市空气污染治理三者的协同作用。
首先，该研究系统性归纳了相关领域的最新研究进展，揭示了城市碳减排的重要性以及城市空气污染系统化治理的必要性。最新相关研究表明，不同城市在温室气体减排方面需因地制宜，结合城市能源结构，地理位置，产业等等不同角度制定减排方案与政策。在此基础上，提高城市能源使用率减少城市碳排放的方法被广泛讨论，研究表明该方法仍具有很大潜力。与此同时，优化城市能源结构在未来至关重要，在能源系统中结合新能源将有效帮助城市减少温室气体排放。另外，低碳建筑，碳交易机制，低碳宣传及教育也将帮助城市减少温室气体排放。在城市空气污染方面，许多相关研究聚焦以PM2.5为首的污染物，揭示了传统能源结构下城市面临的空气污染问题。与此同时相关研究表明目前许多城市使用的污染物控制技术为末端技术，对空气污染物防治与统计覆盖不够全面，需要进行改进。总而言之，目前尚未发现有针对大城市规模下环境政策对温室气体减排与大气污染治理的协同影响的研究。在此背景下此研究选择深圳作为研究对象，首次对能源系统优化，温室气体减排，与大气污染治理之间协同关系进行系统性研究。
该研究创新性的改进了传统LEAP模型，将空气污染物纳入平台框架，在城市规模内对不同政策场景进行模拟。在新的框架中，确定温室气体排放与空气污染物的边界，范围，以及分类至关重要。在新的场景下，温室气体排放边界分为直接排放和能源相关间接排放，空气污染物边界为城市地理边界，以PM2.5为首的大气污染物。温室气体覆盖范围包括二氧化碳，甲烷，二氧化氮。由于排放量低以及数据难以收集等原因，氢氟烃，全氟碳化物，六氟化硫未被纳入温室气体范围。城市空气污染物范围主要为PM2.5以及其主要先导污染物二氧化硫，氮氧化物，以及挥发性有机化合物。该研究将现有行业分类进行改进，建立起一套适用于研究空气污染物与温室气体排放协同作用的行业分类方法。新的分类方法涵盖固定燃烧源，移动燃烧源，废弃物处理在内的三个大类以及十五个衍生小类，更加清晰有效地将温室气体排放与城市空气污染物相结合，成功优化原有的LEAP平台，针对性模拟温室气体减排与大气污染物减排之间的协同效应。
城市规模下温室气体排放与空气污染物边界，范围，行业分类示例
该研究将深圳作为案例，介绍深圳地理位置，政治地位，经济体量，以及碳排放情况。阐述了深圳2005至2015年间温室气体排放增长迅速，2015年后增长速度逐渐放缓的发展历史。另外，研究说明了深圳自2011年起空气污染逐渐减轻，PM2.5显著减少。深圳作为社会主义先行示范区，低碳发展示范市也使得深圳成为研究低碳政策对城市影响的典型案例。研究使用LEAP模拟2021至2035年未来政策对深圳温室气体排放以及空气污染物排放的协同影响。三种政策场景被纳入平台进行比对，分别为参考政策场景（reference policy scenario）、主动政策场景（active policy scenario）、侵略性政策场景（aggressive policy scenario）。参考政策场景模拟城市沿用现有或以计划的政策，被视为其他两种模拟场景的基准。主动政策场景计划模拟主动改善城市能源结构的场景，积极制定以应对气候变化为目标的管理政策。侵略性政策场景模拟使用更为激进的政策方案，以建设脱碳城市为主要目的，激进推进新能源设施与交通。三种模拟场景将比对不同行业的模拟结果，其中包括供电，工业，交通，建筑。
该研究表明，以2035年为时间节点，在使用参考政策场景下，深圳的空气污染物排放与温室气体排放共同增长，为深圳市环境带来复杂挑战。在主动政策场景下温室气体排放短期内将小幅增长，而后逐渐小幅降低。大气污染物变化与温室气体相似，除氮氧化物外都将首先经历短暂增长，在2026年左右达峰，之后稳步下降，氮氧化物排放量预测出现一个激增周期，并在2027年后逐年下降。在侵略性政策场景下污染物变化趋势与主动政策模拟场景相似，但是对比主动政策场景，激进政策场景将更有效地协同降低不同大气污染物与温室气体排放。
图2三种政策模拟下，能源相关温室气体以及空气污染物排放模拟情况
模拟场景明确体现出不同环境政策对深圳未来温室气体排放产生地影响，以及减排政策对空气污染物排放的协同作用。总而言之，深圳依然拥有巨大的减排潜力。与此同时，减少温室气体排放也将对空气污染物治理产生良好效果。不同行业内大气污染物排放与温室气体排放协同作用有所区别。建筑行业本身极少排放大气污染物，导致协同作用不明显。在电力行业与交通行业中，环境政策对两种排放的协同减排作用十分明显。
另外，该研究罗列了不同政策对于不同污染物的减排效果分析，其中大力推进分布式光伏系统，将大型公路货运转换为水运，推广太阳能卡车汽车等等政策对不同污染物治理均效果显著，体现出温室气体排放减排与大气污染物减排的协同效果。
该研究揭示出深圳作为国际化大都市巨大的减排潜力，推断出在积极正确的环境政策下，温室气体可以与大气污染物进行协同减排的结论，以及揭示了不同环境政策对不同行业减排的影响。
本项目得到国家社科基金（20CGL036），自然科学基金项目（72173058），深圳市自然科学基金面上项目的资助(JCYJ20190806144415100，JCYJ20190809162809440).