《清華大氣藍皮書》系列之一：

大氣污染主要成因與共識

2013年9月國務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》，在產(chǎn)業(yè)界引起巨大反響，但對于大氣污染成因的認識還存在分歧。2014年3月22日，中國大氣網(wǎng)和清華大學環(huán)境學院聯(lián)合舉辦首期大氣高級戰(zhàn)略沙龍，以“中國大氣污染成因”為主題，聯(lián)合政府主管部門、學界和企業(yè)界對中國大氣污染的成因進行了深入討論。沙龍匯集了國家環(huán)保部、清華大學環(huán)境學院、中國氣象科學研究院、中國科學院、北京航空航天大學化學與環(huán)境學院、北京國電清新環(huán)保技術(shù)股份有限公司、北京嘉博文生物科技有限公司等單位近20位代表的重要思想。根據(jù)與會代表發(fā)言及討論所產(chǎn)生的主要共識由中國大氣網(wǎng)整理形成了《清華大氣藍皮書》（之一）---《大氣污染主要成因與共識》，現(xiàn)予以發(fā)布，與社會各界交流，不周之處，歡迎賜教。
 
    一、大氣污染現(xiàn)狀

2014年2月23日，中國約有1/7的國土被霧霾籠罩，其中華北地區(qū)污染情況最為嚴重。根據(jù)中國氣象局提供的消息，2月19日，河北南部地區(qū)城市空氣質(zhì)量首先惡化。2月20日，污染范圍迅速擴大至北京、天津、山東中西部和河南北部，16個城市空氣質(zhì)量均達到重度污染級別。2月21日至23日污染范圍進一步擴大至山西、四川、遼寧、湖北、湖南、黑龍江，邢臺、石家莊等多個城市AQI（空氣質(zhì)量指數(shù)）最大值達到500。2月24日至26日污染范圍向北偏移，京津冀地區(qū)污染進一步加重，北京市26日小時AQI持續(xù)數(shù)小時達到500。2月27日，受冷空氣南下影響，自北向南，污染逐步減輕，此次灰霾污染過程基本結(jié)束。環(huán)境保護部監(jiān)測司司長羅毅指出，本次空氣重污染過程呈現(xiàn)污染范圍大、污染程度重、持續(xù)時間長、累積速度快的特點。

當前我國大氣環(huán)境形勢十分嚴峻，在傳統(tǒng)煤煙型污染尚未得到控制的情況下，以臭氧、細顆粒物（PM2.5）和酸雨為特征的區(qū)域性復合型大氣污染日益突出。據(jù)統(tǒng)計，當前中國325個地級及以上城市中有59.1%空氣質(zhì)量不達標，113個環(huán)保重點城市中76.1%的城市不達標。區(qū)域內(nèi)空氣重污染現(xiàn)象大范圍同時出現(xiàn)的頻次日益增多，嚴重制約社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，威脅到人民的身體健康。

二、大氣污染成因

1、內(nèi)因是排放，外因是氣象

關(guān)于大氣污染成因，業(yè)界已經(jīng)達成基本共識，即：內(nèi)因是排放，外因是氣象。霧霾形成的內(nèi)因是主要污染物排放量持續(xù)增加，大氣污染負荷常年在高位變化，而嚴重污染天氣的產(chǎn)生，是在內(nèi)因基礎(chǔ)上不利的氣象條件頻發(fā)這一“外因”在起作用。

2、二次污染貢獻或超80%

排放本身就是一種成因，從污染排放的主要來源來看，京津冀地區(qū)PM2.5的主要來源包括燃煤、機動車、工業(yè)、揚塵、生物質(zhì)燃燒等一次排放物，以及這些源排放的二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物等污染物經(jīng)化學轉(zhuǎn)化形成的二次污染物；其中，二次污染成分變得越來越“重要”，在2014年的兩次污染瞬間高值中，二次污染物“貢獻率”就超過80%”。

3、根本原因是絕對排放總量上升

近20年的排放趨勢研究表明，我國單位GDP的污染排放量持續(xù)下降，但污染絕對排放總量持續(xù)上升，這是霧霾和大氣污染形勢逐漸加劇的根本原因所在?？梢哉f，由于各類污染物排放總量逐年持續(xù)上升，使得形成霧霾的氣象門坎逐年降低。

三、大氣污染治理挑戰(zhàn)

1、公眾認知混亂

國務(wù)院頒布的《大氣污染防治行動計劃》明確要求，“加強灰霾、臭氧的形成機理、來源解析、遷移規(guī)律和監(jiān)測預警等研究，為污染治理提供科學支撐?！弊尮娬_認知大氣污染形成原因，是引導其積極參與大氣污染防治行動的前提。在我國大氣污染形勢如此嚴峻的今天，科學界對霧霾成因的研究與發(fā)聲從未停止，但社會公眾對霧霾究竟從何而來還是猶如看“鏡中花”般模糊不清。

專家指出，這主要是因解讀方式和發(fā)布渠道不一致所造成的。不同研究方法分散開展的霧霾成因解析工作猶如“瞎子摸象”，雖然科學家們均是基于各自真實的研究結(jié)果，且“摸到什么就說什么”，但容易陷入以偏蓋全，以局部事實代表整體規(guī)律，實非科學之道。而且各部委、科研機構(gòu)沒有統(tǒng)一發(fā)聲，才造成了社會公眾對此認知混亂，對大氣污染治理效果也因此產(chǎn)生諸多質(zhì)疑。

2、煤炭能源主導現(xiàn)狀短期難以改變

燃煤是我國大氣污染的主要元兇之一，京津冀地區(qū)更甚，因而壓減燃煤成為大氣污染防治的主要措施之一。但在短時間內(nèi)，我國煤炭能源主導現(xiàn)狀短期難以改變。

“十二五”規(guī)劃提出，2015年非化石能源消費比重將提高到11.4%，較10年提高2.8個百分點，但受制于核電、風電和太陽能的低基數(shù)，“十二五”期間我國煤炭能源消耗主導地位無法動搖，15年煤炭消耗量占比仍將達65%，較11年占比68.4%僅下降3.4個百分點。因此未來幾年非化石能源消費占比將有提升，但是煤炭能源消耗主導地位無法動搖。

3、低溫脫硝技術(shù)是空白

在脫硝方面，目前國內(nèi)普遍采用選擇性催化還原法（SCR），即在催化劑的作用下，向煙氣中人工噴入氨氣，經(jīng)過化學反應(yīng)將氮氧化物還原成無害的氮氣。SCR脫硝技術(shù)最適宜的溫度是280℃-420℃。但在電廠脫硝裝備實際運行中難以保持這一溫度。SCR技術(shù)在幾十度的溫差下是合適的，電廠白天比較適應(yīng)，夜里負荷低的時候溫度不夠，溫差超過這幾十度，脫硝效率就會大大下降，而且還存在大量氨泄漏的危險，氨逃逸將造成嚴重污染。要解決這一難題，保證高效率脫硝，就必須制造穩(wěn)定的溫度空間。

但研發(fā)低溫脫硝計劃將會提升企業(yè)成本，帶給企業(yè)困擾。因此，目前我國在低溫脫硝技術(shù)上基本是空白，這是脫硝產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的一個瓶頸。

4、企業(yè)缺乏科研能力

目前我國大氣污染治理技術(shù)仍有一些空白，導致治污效果難以理想。政府鼓勵企業(yè)自主進行科研，讓企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體。但是大氣企業(yè)在科研上面臨兩個重要的問題，一是企業(yè)科研力量比較弱，二是企業(yè)資金相對緊張，特別是一些民營企業(yè)，資金力量相對薄弱，難以培養(yǎng)一批有利的研發(fā)人員，導致企業(yè)“心有余而力不足”。

四、大氣污染治理策略

1、設(shè)立“霾工作組”

“瞎子摸象”式的霧霾成因研究導致社會公眾認知混亂，關(guān)鍵是缺乏一種機制，將目前的研究成果（排放、轉(zhuǎn)化和氣象規(guī)律等）集成起來，形成一個“拼圖”。而要實現(xiàn)這種集成，就需要一個組織形式，比如成立跨部門聯(lián)合“科學小組”或“霾工作組”，集各家之長，對霧霾成因進行客觀完整的分析，為相關(guān)政府部門制定有效的治霾措施提供有效的科學支撐。京津冀地區(qū)聚集了我國密度最強的科研力量，有條件也有必要成立這樣的小組。

“霾工作組”可以根據(jù)已經(jīng)發(fā)生的諸多案例進行總結(jié)歸納，將霧霾重污染過程分類，然后開展預警預報和應(yīng)急后評估，為相關(guān)部門針對不同類型的霧霾制定相對應(yīng)的應(yīng)急防控措施提供科學支撐。2014年在應(yīng)急方面已經(jīng)做了相應(yīng)的嘗試，也取得了一定的成果，以京津冀為例，與去年一月中旬的重污染相比，在氣象條件相近的前提下，今年二月下旬的重污染過程無論是PM2.5峰值，還是平均值，每立方米均減少了近100微克，只是離公眾的期許還有相當?shù)木嚯x，但是要看到事情正在發(fā)生積極的變化。兩會期間環(huán)保部長周生賢就曾建議媒體注意兩次應(yīng)急在空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)上顯示的改善。

2、進行精細化管理

針對大氣污染的不同成因，《大氣十條》已經(jīng)制定了相應(yīng)的科學防控措施，相關(guān)的技術(shù)準備也比較充足，但是開出“藥方”之后有沒有‘按方抓藥’或‘按時吃藥’，這才是問題的關(guān)鍵所在，要解決這個問題，就需要更加精細化的管理。

相關(guān)專家指出，要重視電力行業(yè)中的熱電以及非電行業(yè)中除常規(guī)的鋼鐵、化工、建材等重點行業(yè)外的農(nóng)村面源污染（生活及作坊式生產(chǎn)）的污染問題，這需要相關(guān)部門加強管理。另外，治理霧霾不能“病急亂投藥”，在相關(guān)標準或補貼政策的制定上，既要考慮地域的差異性，也要考慮行業(yè)的公平性。

3、重視農(nóng)村面源污染

在北京PM2.5的構(gòu)成中，燃煤造成的排放占據(jù)了16.7%；而北京郊區(qū)農(nóng)村光每年冬季取暖用煤總量就約為430萬噸，占全市全部用煤的約20%，再加上其他日常生活用煤，以及秸稈焚燒、農(nóng)機柴油、化肥、養(yǎng)殖等污染源，毋庸置疑，農(nóng)村是造成北京“十面霾伏”的重大禍首之一。而北京僅僅只是一個縮影。

農(nóng)村能源渠道多樣但清潔能源所占比例低，且隨著大量分散在農(nóng)村的作坊式產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及冬季采暖需求不斷提高，能源資源消耗持續(xù)增加，污染排放量不斷攀升，農(nóng)村污染源治理的迫切程度及難度、廣度并不亞于城市。

因此，要重視農(nóng)村面源污染（生活及作坊式生產(chǎn)）的治理問題。

4、推廣清潔煤技術(shù)

鑒于短時間內(nèi)我國煤炭能源消耗主導地位無法動搖的現(xiàn)狀，我們不能簡單地用清潔能源來替代，而是需要推進煤資源的清潔利用。

2014年“兩會”期間，李克強總理7日參加山西代表團審議時強調(diào)，山西因煤而生、因煤而興，不能因煤而背上包袱。要用改革辦法在煤炭清潔使用技術(shù)上尋找突破。全國政協(xié)委員、財政部財政科學研究所所長賈康也表示，進一步明確潔凈煤技術(shù)將是治理霧霾主要手段之一，建議國家能源局、環(huán)保部等主管部門盡快制定潔凈煤技術(shù)行業(yè)標準，對各種潔凈煤技術(shù)加以甄別和認證，并予以推廣，改變目前各地“一刀切”的限煤政策，制定非潔凈煤設(shè)備的強制淘汰時間表。同時建議國家有關(guān)部門就潔凈煤技術(shù)、專有裝備、產(chǎn)業(yè)化示范項目建立國家層面專項基金，并加大已有政策扶持力度。

五、國外治霾經(jīng)驗借鑒

1、需認識中國“霾”的特殊性

國外那些“看上去很美”的治霾實踐的確給我們提供一種視角，但并不意味著我們可以依葫蘆畫瓢，而是需要科學分析，理性借鑒。倫敦煙霧事件主要成因是燃煤，洛杉磯主要是機動車，而我們國家是在燃煤量非常大的基礎(chǔ)上機動車也在迅速增加，再加上鋼鐵、建材、水泥等重污染排放行業(yè)，使得中國形成了高度的復合污染，這與國外相對單一的污染源是有明顯差異的。

另外，洛杉磯之所以能有效遏制機動車污染排放，是因為他們施行了幾乎全世界最嚴苛的油品標準和排放標準，中國在今年年底才完成升級至國四標準的車用柴油，而這與洛杉磯的標準仍有相當大的差距。

因此，中國治霾要看到中國的特殊性，認清我們所處的階段，科學理性的看待霧霾。

2、要“點穴點到位”

發(fā)達國家之所以能治霾成功，是因為他們最終都實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，即將重污染產(chǎn)業(yè)向以中國為代表的欠發(fā)達國家轉(zhuǎn)移。這在目前的中國，是難以實現(xiàn)的，那是因為以中國現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)要實現(xiàn)根本的轉(zhuǎn)型升級是一條漫長之路，而且中國人口數(shù)量龐大，仍有相當大部分的人們需要依賴那些重污染企業(yè)生存，這是一個非?，F(xiàn)實的問題。

沙龍相關(guān)專家表示，不能簡單的說借鑒國外經(jīng)驗，而是要理性借鑒，要“點穴點到位”，要將我們的條件和他們當時的條件對接才可取，比如其它專家所說的關(guān)于日本立法和執(zhí)法的借鑒等。

3、可借鑒日本立法、執(zhí)法方式

大氣污染防治，要有相應(yīng)的監(jiān)督與處罰措施，尤其是要建立起明晰的問責機制，讓法律落到實處，避免成為無牙老虎，改變目前“誰違法排污誰成本低，誰先做環(huán)保誰先死”的窘境。

在日本，大氣環(huán)境法非常具體明確，可操作性強，這是因為日本選擇了自下而上的模式，先有地方立法，之后才形成國家立法。日本這套用地方立法逐步推動中央立法，然后嚴格執(zhí)法的良好的治污機制，值得我們借鑒。

4、聯(lián)“發(fā)”聯(lián)控更可取

無論是國內(nèi)還是國外，治霾關(guān)鍵都在減排，我們目前雖然沒有條件快速改變能源結(jié)構(gòu)或?qū)崿F(xiàn)污染產(chǎn)業(yè)向外轉(zhuǎn)移，但是我們可以通過逐步調(diào)整區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)減排。他舉例說道，目前國家在推進京津冀經(jīng)濟一體化發(fā)展，將此與京津冀治霾聯(lián)防聯(lián)控有機結(jié)合起來，這種“聯(lián)發(fā)聯(lián)控”的治理模式更有助于促進如河北這類高污染地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和升級，從而達到相對理想的治污效果。

附件：大氣高級戰(zhàn)略沙龍介紹

2013年國務(wù)院出臺《大氣污染防治行動計劃》以來，大氣污染治理的力度大大加強，取得了一定的成效，但民眾的感知與實際成效反差較大；產(chǎn)業(yè)界對大氣污染的成因及控制方法的觀點分歧太多，導致社會上的認知混亂；大氣污染治理已經(jīng)影響到中國的政治、經(jīng)濟和國家形象，政府發(fā)令“我們要像對貧困宣戰(zhàn)一樣，堅決向污染宣戰(zhàn)”，這就需要產(chǎn)業(yè)界有一個理性的、主流聲音，為政府大氣污染的戰(zhàn)略決策提供持續(xù)的理論支持和正確的公眾引導。

為此由清華大學環(huán)境學院和中國大氣網(wǎng)共同發(fā)起并聯(lián)合相關(guān)研究機構(gòu)創(chuàng)辦“大氣高級戰(zhàn)略系列沙龍”，旨在搭建專家、政府、企業(yè)三屆高端交流平臺，建立推動大氣行動計劃的戰(zhàn)略思想園地，發(fā)布《清華大氣藍皮書》，為中國的大氣治理事業(yè)獻計獻策。

編輯：曲宏斌