中国能源汞排放责任分摊、动态演化与减排策略研究

China suffers the heaviest energy-related atmospheric mercury pollution around the world. Against the background that China approved Minamata Convention on Mercury, a new recent international treaty aiming at mitigating mercury emissions globally; the reduction of energy-related mercury emissions has become a significant and practical issue in China. However, mercury mitigation strategies formulated based on static research from single perspective lacks systematicness and prospectiveness, which impedes China to achieve the national holistic mercury reduction goal. Regarding to China’s critical and urgent need for mercury mitigation, this project mainly pays attention on the three following topics: (i) to establish a fair and reasonable shared-responsibility model based on the comprehensive emission inventory compiled from the perspectives of producer, consumer and supplier, in light of inventory compilation and multi-regional input-output theory; (ii) to reveal the dynamic evolution mechanism of the energy-related mercury emission on the basis of identifying the key influential factors and exploring the evolution trajectory, by comprehensively adopting MRIO-SDA, BACE and econometric methods; (iii) the discussion of the optimal strategy by evaluating the mitigation potentials and economic costs of mitigation policies portfolio, with the help of scenario analysis based on the dynamic evolution model and directional distance function. The successful implementation of this project will provide not only new insights for further development of theory and methods for mercury reduction strategies, but also theoretical and practical guidance for fulfilling China’s international reduction obligation as well as designing efficient and maneuverable mercury reduction policies.

中国是全球能源汞污染最严重的国家，在批准《关于汞的水俣公约》的背景下，减少能源汞排放成为我国亟待解决的重大现实问题。基于单一视角的静态研究制定的减排策略，缺乏系统性和前瞻性，从而阻碍国家整体减排目标的实现。为此，本项目从能源汞减排重大需求出发，重点开展三方面研究：①运用清单编制和多区域投入产出理论，系统核算生产、供给与消费视角下各省区能源汞排放量，并在此基础上构建共同责任分担模型；②综合运用MRIO-SDA、经典估计贝叶斯平均与计量经济学等方法，建立动态模型，通过辨识国家和省区层面排放关键影响因素、探索影响因素相互作用下的排放演化规律，揭示汞排放动态演化机理；③设计政策组合，基于动态模型和方向距离函数等方法开展情景分析，通过定量测算减排潜力和成本来筛选最优减排策略。本项目将拓展能源汞减排政策研究理论和方法，为促进我国履行国际条约、制定合理有效、操作性强的政策提供坚实的理论与数据支撑。

随着《关于汞的水俣公约》正式生效，汞减排成为各国必须履行的环境责任。作为全球能源相关汞污染最严重的国家，减少汞排放成为我国亟待解决的重大现实问题。为此，本项目综合运用概率因子模型、蒙特卡洛模拟和投入产出模型，编制了中国多视角下省级、城市级和点源级能源相关汞排放清单，建立了共担责任分摊模型，量化了中国不同省区的汞减排责任。结果显示：在生产视角下，内蒙古、山西和河南的汞排放位居前列，在消费视角下，排放量前三的省份为山东、浙江和广东，而在共担责任原则下，山东、浙江和内蒙古应承担较大汞减排责任。基于清单，项目利用时间-空间对数平均迪氏分解和结构分解分析模型，揭示了中国能源相关汞排放的动态演化机理，发现快速下降的排放因子是能源汞排放的最大抑制因素，而经济增长是最主要的驱动因素。最后，结合情景分析、大气化学传输模型和汞健康模型，研究刻画了不同政策情境下未来能源汞排放的演化路径，评估了不同政策的汞减排效果及其健康效益。最后，项目从不同角度提出了有针对性的政策建议：（1）在山东等煤电大省，淘汰小机组仍然是煤电汞减排的工作重点，同时，需要制定合理的煤电淘汰时间表在推动煤电结构优化的同时防止出现电力缺口；（2）除了汞减排量，还要将汞的健康影响纳入减排政策评估指标体系：（3）引入汞减排最佳可得技术，以强化减汞效果。相关研究为促进我国履行国际条约、制定合理有效和操作性强的减排政策提供了坚实的理论和数据基础。在本项目的资助下，申请人团队在One Earth、Environmental Science & Technology和《中国环境管理》等领域内知名期刊上发表论文13篇，本基金第一标注12篇。相关成果荣获山东省高等学校优秀科研成果一等奖。受项目支持，主持人入选山东省“泰山学者”，受邀在相关国际学术会议做大会口头报告，担任了多个学术组织委员，培养了研究生多名，其中5人次获得研究生国家奖学金等荣誉。