用北斗卫星检查中国的污染问题
近几十年来，空气污染一直笼罩着中国的城市。作为回应，中国政府已采取措施清理天空。但这些政策有效吗？如今，麻省理工学院(MIT)一位学者联合撰写的一项创新研究表明，中国的一项关键的反污染法律确实有效-但并不均衡，有一组特定的污染者最容易适...
- 作者：来源：phys|2018年06月30日
近几十年来，空气污染一直笼罩着中国的城市。作为回应，中国政府已采取措施清理天空。但这些政策有效吗？如今，麻省理工学院(MIT)一位学者联合撰写的一项创新研究表明，中国的一项关键的反污染法律确实有效-但并不均衡，有一组特定的污染者最容易适应它。
卫星空气质量检测
用卫星检查中国的污染问题
该研究调查了一项中国法律，该法律要求燃煤电厂从2014年7月开始大幅减少二氧化硫的排放。二氧化硫是一种与呼吸系统疾病有关的污染物。总的来说，研究人员发现，随着政策的实施，燃煤电厂的排放浓度下降了13.9%。
麻省理工斯隆管理学院(MIT Sloan School of Management)助理教授瓦莱丽？卡加(Valerie Karplus)表示:“在政策截止日期前后，二氧化硫浓度大幅下降。”“这是非常重要的。在中国，风险真的很高。
然而，这个结果也有一些奇怪之处。这项法律要求在污染更严重、人口更稠密的地区减少更多的二氧化硫排放，但研究人员发现，那些被称为“关键”地区的地方恰恰是植物最不适应的地方。
Karplus指出:“我们发现，植物报告的二氧化硫与关键地区独立的卫星测量数据之间的对应关系最低。这包括北京和上海周边地区的燃煤电厂，以及其他人口众多、经济富裕的地区。”
事实上，研究人员之所以发现了这一点，正是因为他们在研究中采用的方法，一方面将测量二氧化硫的卫星数据与相对较新的地面排放监测系统的数据进行了比较，这种方法可以确定排放超过法律的地方，即使审计和报告没有捕捉到过量污染。
本周，《国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)刊登了一篇题为“量化中国燃煤电厂对更严格的二氧化硫排放标准的反应”(quantizing coal power plant response to tight SO2 emissions standards in China)的论文。
为了进行这项研究，研究人员检查了来自连续排放监测系统(CEMS)的二氧化硫数据。CEMS是一种基于发电厂的传感器系统，用于捕捉中国地面排放的污染物浓度。研究小组查看了四个省份256家工厂的数据。他们还使用了美国宇航局的卫星数据，测量了全球二氧化硫浓度水平，并对地理细节进行了详细的测量。正如研究人员在论文中所写的那样，这为“评估植物水平发射行为的变化提供了一个客观的来源，而这种变化是不容易被操纵的。”
也就是说，CEMS数据可能会受到发电厂行动的影响——从不完全报告到传感器操作。但NASA的数据不会受到影响地面读数的影响。
然后，通过对这两个系统的结果进行评估，Karplus、Zhang和Almond通过聚焦于孤立的发电厂来查看数据集的对应程度和位置。
“因为我们正在将CEMS中的模式与可信的、成熟的数据源进行比较，这有助于证明我们在这里看到的是真实的，而且背后有一个解释，”Karplus说。
有趣的是，来自这两个监测系统的数据与研究人员所称的“非关键”区域非常吻合，在这些区域，二氧化硫的最大允许浓度从每立方米400毫克降低到每立方米200毫克。但在污染严重、人口密集的“关键”地区，研究发现没有对应的证据。在这些地区，每立方米限量为50毫克。
更严格的新标准可能会让发电厂更难满足。因此，对不同结果的一种可能解释可能是“更严格的新标准和遵守的压力可能促使工厂管理者伪造或选择性地忽略浓度数据，”研究人员在论文中写道。研究进一步发现，关键地区的合规报告从100%下降到50%左右，这进一步表明，新标准对许多工厂来说很难达到。
因此，除了表明整体进展的底线结果之外，新的研究可能包含了一些政策教训。首先，Karplus建议，“各国政府可以而且应该利用遥感数据作为一种方式，对它们从遵守特定政策的排放国获得的数据进行独立核查。卫星数据可能有助于支持中央政府遏制空气污染的雄心。”
她指出，可以肯定的是，中国不仅使用了CEMS数据，而且还提供了这些数据，这是“中国环境管理取得真正进展的一个迹象”。但卫星数据对精确监测至关重要。
此外，Karplus补充说，收紧污染标准是必要的，但不足以让排放大户持续减少污染。当公司和地方政府有更强的执行能力，以及支持准确报告的规则和规范时，新标准可能会发挥最好的作用。
环境政策并不存在于真空中，这需要重新认识企业的环境责任，建立可信的报告体系。在中国，仍有很长的路要走，但最近的进展非常令人鼓舞。
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