一、研究背景尽管我国PM2.5污染治理取得显著成绩，但O3污染日益凸显，对人群健康产生较大影响。大量研究已表明，我国大部分城市的城区O3生成多为VOCs控制型，而郊区等大范围的地区多为NOx控制型，仅减排NOx尽管可使区域性大范围的O3浓度下降，但可能导致部分地区O3浓度显著上升，从而产生不利的环境健康影响，进而引发环境健康不均衡问题。尽管如此，考虑到“双碳”目标驱动下的深度结构性调整、我国PM2.5污染依然较重（硝酸盐占比大）、NOx减排利于长期O3根本性改善（VOCs受天然源排放影响，深度减排难度较大）等多重因素，预计NOx的大幅度减排是不可避免的。因此，需要寻求优化的NOx与AVOCs协同减排策略，以降低短期内部分地区O3浓度增加造成的不利环境健康影响。 图1 研究思路与框架二、研究结果本研究设置了11个NOx单项减排情景和121个“NOx-AVOCs”交叉减排组合情景，利用WRF-CAMx空气质量模型、GBD健康影响评估与机器学习方法，研究了全国及重点区域的O3浓度及相关过早死亡人数与“NOx-VOCs”减排的量化响应关系，进一步以O3相关的环境健康改善为导向，提出了中国在短期和中长期两个阶段NOx和AVOCs的协同减排路径。图2 全国及重点区域NOx单项减排下的O3浓度变化图3 全国及重点区域NOx-VOCs交叉减排下的O3浓度变化基于不同的NOx单项减排情景，利用GBD健康影响评估方法分别计算了全国及重点区域在不同O3生成控制区的相关过早死亡人数变化特征。结果表明，在VOCs控制区，短期内O3暴露的相关过早死亡人数有所上升；但随着NOx减排的持续深入，O3暴露相关过早死亡人数将加速下降。图4 NOx单项减排带来的O3相关过早死亡人数变化利用二分类Logistic回归模型探讨地区GDP与O3生成控制区的关系，结果表明，GDP水平越高，O3生成更倾向于VOCs控制型，因而这些经济发达、人口密度大的地区公众健康更容易受到短期NOx减排带来的负面影响。图5 GDP与O3暴露相关过早死亡回归关系进一步利用GBD方法计算了121个“NOx-VOCs”交叉减排矩阵情景下的O3相关过早死亡人数。基于机器学习算法，综合考虑环境健康效益的短期均衡性与长期效率性，提出了两阶段的NOx与AVOCs的协同减排路径。从整体环境健康效益来看，坚定不移地开展NOx深度减排是必要的，同时在VOCs控制区（多为经济较发达地区）应加强VOCs减排力度。 图6 NOx-VOCs交叉减排下的O3相关过早死亡人数变化 三、政策应用本研究量化并提出了以环境健康效益为导向的O3前体物NOx-VOCs协同减排路径，对于开展中国O3污染防治工作具有一定指导意义，同时可为其它面临O3污染和相关健康不均衡性问题的国家提供参考。薛文博研究员和王金南院士为论文通讯作者，刘泽源（博士研究生）和雷宇研究员为论文共同一作。论文获取：Zeyuan Liu, Yu Lei, Wenbo Xue*, Xin Liu, Yueqi Jiang, Xurong Shi, Yixuan Zheng, Qingyu Zhang, Jinnan Wang**. Mitigating China’s ozone pollution with more balanced health benefits, Environmental Science ＆ Technology, 2022. https：//doi.org/10.1021/acs.est.2c00114