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直面问题是深入打好蓝天保卫战的关键
来源：张江评论
2024-01-15 14:59
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导致蓝天白云不彰的根本原因究竟是什么？在大气污染治理10年后的今天，很难说已经做到对症下药，可能只是量变，而非质变。

第三次保卫蓝天战役打响

●中央始终高度重视雾霾和大气污染治理问题
2013年9月，国务院发布《大气污染防治行动计划》，即“大气十条”。2018年1月，环境保护部宣布“大气十条”目标全面实现，该计划圆满收官。2018年6月，中共中央、国务院印发《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》，提出坚决打赢蓝天保卫战。2018年7月，国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》。2021年2月，生态环境部宣布该计划圆满收官。
2021年11月2日，中共中央、国务院印发《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》（以下简称《意见》）。《意见》在指导思想中提出精准治污、科学治污、依法治污的工作方针，在工作原则中提出问题导向、精准科学、系统观念等原则。在深入打好蓝天保卫战部分，《意见》强调着力打好重污染天气消除攻坚战，聚焦秋冬季细颗粒物污染，加大重点区域、重点行业结构调整和污染治理力度，京津冀及周边地区、汾渭平原持续开展秋冬季大气污染综合治理专项行动。这已经是我国第三次发布大气污染防治、蓝天保卫战的工作部署文件了。
●10年治霾效果与各种努力不匹配
与上述文件出台的背景相对应，从2013年初开始，以华北平原为代表的中国北方雾霾大暴发，到现在已经10年了。上海交通大学燃煤锅炉技术专家缪正清教授曾经把始于2013年的雾霾的特点总结为全国性、突发性、严重性与反复性，足见其危害之大。经过10年的雾霾治理，以细颗粒物（PM2.5）质量浓度为主的空气质量指标取得了非常显著的成效。然而，除了有较大禁煤区的北京及其周边区域外，其他大气污染重点地区以能见度为特征的霾天数和雾天数（简称“雾霾天数”）仍然非常多，雾霾大暴发后若干年的平均雾霾天数是2001—2011年的数倍，有的省份甚至达到10倍。一年中有很多天，尽管PM2.5或空气质量处于优良区间，但看远处仍是灰蒙蒙的，能见度不高。这是大气中存在大量超细颗粒物污染的结果，对人体健康的影响仍然很大。
大气治理，究竟是以空气质量指标的提高为目标，还是以满足人民群众对蓝天白云、清新通透的空气需求和没有细颗粒物影响健康为目标，是需要反思的首要问题。呼吸洁净空气、目之所及清朗、没有细颗粒物影响健康，是每个人真正想要得到的。

寻找雾霾大暴发的罪魁祸首

●PM2.5数浓度高的问题不容忽视
看远处灰蒙蒙，能见度达不到10千米，根本原因是大气中存在有消光作用的细颗粒物（PM2.5）。这些细颗粒物如果主要来自地面污染，粒径相对较大，按照国际一般监测方式，就可以用PM2.5质量浓度来反映。与PM2.5质量浓度概念使用相伴随的是PM2.5数浓度（单位体积中细颗粒物的个数）。国内重点地区的每一次雾霾，在PM2.5质量浓度显示很高前，往往是持续多日的PM2.5数浓度很高，但PM2.5质量浓度不高，这时消光作用相对较小。导致PM2.5数浓度很高的主要原因是粒径更小的超细颗粒物（如PM0.1）大量存在。在遇到湿空气前，这些超细颗粒物的粒子数量极大，但质量极小，无法体现到PM2.5质量浓度中，这会掩盖其真实的污染和危害程度。当这些PM0.1超细颗粒物遇到湿度变大的静稳天气（自然形成或人为造成），会迅速吸水、凝聚、粒径变大，并促进酸性和碱性气体污染物进一步变化和化合反应（简称二次复合）等，使得PM2.5质量浓度升高、粒径迅速变大，消光作用迅速增加，从而出现重度雾霾。
由此可见，雾霾治理首先要考虑的问题是PM2.5数浓度高的问题，而不仅仅是PM2.5质量浓度高的问题。然而，对PM2.5数浓度的监测，受限于监测技术水平和成本，目前还无法实现对PM2.5质量浓度监测的替代。
●治理PM2.5质量浓度有效的措施对雾霾治理未必有效
现在一些针对PM2.5质量浓度的治理措施，可能对PM2.5质量浓度下降效果显著，但并不是针对雾霾大暴发的治理措施。例如，散煤治理对PM2.5质量浓度的下降很有效，但雾霾大暴发之前的若干年，散煤燃烧量增加，雾霾天数并未明显增加，也没有出现大范围雾霾暴发。
一般而言，散煤燃烧污染较大，其排放的常规污染物是电厂的若干倍。根据对“大气十条”的执行结果的权威评估，减少散煤燃烧量对PM2.5质量浓度下降的贡献高达30%。目前，我国重点区域农村采暖大部分都改为气代煤、电代煤，大量的非居民散煤燃烧也已经消除大部分。尽管现在的散煤燃烧量比雾霾大暴发之前少了很多，但能见度不达标的天数仍然是那时的若干倍。显然，散煤燃烧不是导致2013年雾霾大暴发的主要原因。
●雾霾特征指标与现行常规监测和治理指标存在较大错位
自2013年年初开始，大气污染重点地区面对的是连续多年雾霾大暴发的问题。雾霾大暴发前，我国大气污染治理重点是治理酸雨，把燃煤烟气排放的烟尘、二氧化硫和氮氧化物等污染物排放指标作为法定监测指标。2012年，原有燃煤烟气治理设施取消或铅封烟气换热器（GGH），新上设施也不再安装GGH。同时，在燃煤发电脱硝加价政策激励下，我国开始大范围建设脱硝设施，并采取在线联网实时监控烟气排放情况和偷排重罚的措施。2013年初开始，本应该等来的是大规模脱硫、脱硝、除尘和监管加严后的大气污染程度大幅度下降，而实际等来的却是雾霾大暴发。
难道二氧化硫、氮氧化物和烟尘不是导致雾霾大暴发的主要原因？事实上，烟尘和二氧化硫的排放量峰值在2007年前后，之后大幅度下降，且持续至今；氮氧化物的排放量峰值在2011年，之后大幅度下降。数据显示，北京和济南的PM2.5质量浓度在2013年只是略微比前后两三年高一点，而其峰值也在2007年，之后就持续下降。显然，这几个治理酸雨的常规污染物指标的峰值都在2011年之前，且大部分是持续大幅度下降，而雾霾是在2013年初开始突然暴发。因此，把烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度，以及PM2.5质量浓度继续作为应对雾霾大暴发的主要量化考核指标，肯定是选错了指挥棒。
●导致雾霾的主要原因和关键抓手
2012年究竟发生了哪些能够引起大气质量重大改变的事件呢？我们可以从影响大气质量的主要大气污染物入手查明原因，包括这些污染物的排放模式、种类变化、强度变化等。
一是烟气排放模式由干变湿之后，水溶性盐、三氧化硫和可凝结颗粒物等突然增加。已经安装的燃煤烟气治理设施中的GGH，在这一年大部分被突击拆除或铅封。关于拆除GGH的措施，发电企业和大气污染监管部门取得一致意见，认为GGH常常被堵塞，需要停工检修，影响正常生产，而企业有时利用这个机会偷排。此后，除在城市人口密集区的电厂之外，基本不再有GGH。相关研究显示，拆除GGH后PM2.5数浓度大幅度增加，而没有GGH的湿法脱硫设施则普遍出现石膏雨现象。究其原因主要是烟气排放模式由干式排放变为湿式排放，烟囱中和烟羽中的二氧化硫大量转化为三氧化硫（表现为硫酸根离子等大量增加），进一步在大气中形成硫酸盐、铵盐等，导致大气中PM2.5数浓度剧增。此外，由于“十三五”期间氮氧化物成为总量控制指标，2012年不少企业纷纷上马脱硝装置，在脱硝段多层选择性催化剂可能将二氧化硫大量转化为三氧化硫，但无法在脱硫段被监测和脱除。华北平原等重点大气污染区域分布广、密度大的燃煤烟气设施，因“一刀切”采取有缺陷的烟气治理技术措施，同时产生大量的三氧化硫或硫酸雾，以及在同时空大量低空排放水汽，使形成雾霾的物质条件和局部气象条件同时具备了。
二是大量新上的氨法脱硝造成多种途径氨泄漏，形成实时匹配的碱性气体的足量供给来源。受脱硝加价政策激励，2012年重点地区开始建设大量的氨法脱硝设施。一些过量的氨黏附在粉煤灰中，或溶解在水中，或随烟气排放，最终都汇入大气中。氨排放量的显著增加，使得氨与大气中的酸性物质发生化学反应形成的硫酸根铵盐、硝酸根铵盐等增加。在二氧化硫、氮氧化物等酸性气体排放量大幅度下降后，酸雨基本消失，但形成盐霾的酸性气体，尤其是氮氧化物，仍然非常多，足够与大气中本来缺乏的碱性气体在一定条件下形成长时间、大范围的盐霾。
三是湿法脱硫等使得烟气排放由干烟气模式转换为湿烟气模式，大量的水汽低空排放，人为形成常态化的有利于雾霾形成的空气湿度大的气象条件。另外，伴随冬季化石能源使用量增加，冷却塔水汽大量排放，这些水汽在城市附近低空排放，增加空气湿度，也有利于大气中的酸性和碱性气体发生化学反应，促进雾霾的形成。
四是远低于国际标准的氮氧化物排放标准导致氮氧化物急剧下降，引起大气氧化性增强，造成大气中有更多的硝酸或硝酸盐。北京大学环境学院宋宇教授和朱彤院士的研究团队于2022年6月6日在《自然•通讯》（Nature Communications）发表论文，揭示我国东部近些年大气氮沉降量并未随氮氧化物减排而同步降低的原因。研究发现，氮氧化物减排诱发的大气氧化性变化可调控氮沉降量。在中国东部地区，近些年氮氧化物排放下降会导致臭氧以及自由基等大气氧化剂含量显著增加，进而促进氮氧化物向气态和颗粒态硝酸转化。硝酸的干沉降速率比氮氧化物高一个数量级以上。这些因素导致东部氮沉降变化趋势落后于氮氧化物减排。这一研究结果的进一步推论是，脱硝使得氮氧化物大幅度减排，但没有带来形成超细颗粒物的硝酸根的减少，甚至使其增加。
上述四方面造成雾霾发生的技术改造措施都是从2012年开始大面积开工或完成的，它们都对大气质量变化有重大影响，也是引起雾霾大暴发的根本原因。
2015年之后开始的煤电烟气治理的超低排放改造，是大气污染治理比较有效的手段之一，但这相当于又给湿法脱硫后的烟囱加了一个“大口罩”。虽然这对石膏雨和一些污染物的治理非常有效，但是因为没有对饱和湿烟气排放进行治理，所以对水溶性盐和三氧化硫排放的减少作用有限。这一方法在电力企业使用后，又在钢铁等行业进一步普及。然而，钢铁行业烟气排放成分更复杂，在去除一些污染物的同时，又有新产生的三氧化硫或硫酸根离子及其他污染物排放到大气中。

国外的经验教训及启示

中国从2003年开始进行脱硫除尘，主要是借鉴英国伦敦煤烟型雾霾的教训，及早采取了预防性措施。当时，中国基本上还没有出现雾霾问题，这一时期是中国加入世界贸易组织（WTO）后煤炭消费量快速增长的时期。如果没有这一预防性措施，中国的酸雨和烟尘污染会迅速增加。他山之石，可以攻玉。在雾霾治理方面，国外的经验和教训对我国具有借鉴意义。
●美国卡诺瓦河谷“蓝霾”事件的启示
2008年，美国西弗吉尼亚州卡诺瓦河谷一个电厂所在河谷在大气静稳状态下多次出现雾霾。尽管开始时电厂竭力否认，但在该州环保部门的飞行跟踪、实地调查、数据分析等证据下，最后电厂不得不接受环保部门的结论。造成该河谷雾霾的原因是，一台静电除尘设备因老化而效率下降（导致颗粒物排放增加），所有三台机组的三氧化硫排放远高于设计水平，也有一次是因为技术措施需要而人为注入三氧化硫。
其实，在2008年该电厂几次雾霾事件发生的几年前，电厂早就对氨法脱硝改造后会造成三氧化硫增加而有可能导致雾霾做出了正确判断，并指出需要增加相关处理措施。该电厂对症下药进行整改后，周边再没有出现过有关雾霾的投诉和相关报道。
值得注意的是，雾霾发生时，该电厂脱硫设施还没有竣工，远没有中国大规模湿法脱硫产生的水溶性盐、三氧化硫、水汽低空排放、脱硝氨多途径逃逸及氮氧化物减少，最终因硝酸增多等众多因素复合导致大范围持续雾霾大暴发的问题。有人做过计算，华北平原遍布城乡各地的各种烟煤烟气设施，在湿法脱硫脱硝后产生的三氧化硫等数量可观，已经具备导致雾霾大面积发生的部分条件。低空水汽过量排放造就了雾霾形成的人工气象条件，氨逃逸实时匹配了盐霾所需的碱性物质。该电厂仅仅是除尘和脱硝过程中出现三氧化硫较多的问题，就能够导致其所在河谷在适合的气象条件形成雾霾。
●曲折的洛杉矶雾霾成因查找过程及启示
洛杉矶发生的光化学烟雾型雾霾事件，是由未经处理的机动车燃油燃烧造成的。在机动车较少的区域，问题不大，但在一些特殊区域，自然地理条件和有质量问题的机动车燃油的燃烧就造成了洛杉矶大范围的大气污染。负主要责任的炼油企业极力否认，致使早该确认的致霾原因拖了好几年。
中国始于2013年突然暴发的雾霾，席卷半个中国，每年频发并持续至今。尽管重霾天数下降，但轻霾的天数仍然很多。长达10年的雾霾治理过程，迟迟达不到遏制雾霾的效果，让人们怀疑存在类似洛杉矶的情况，妨碍了高效准确地找到雾霾大暴发的真正原因。
在经过若干年的环境治理和各种监测设备的科技进步后，企业都采用符合环保标准的烟气治理设施。因此，二次污染或次生污染的责任不应该由烟气排放企业承担。那么，是不是烟气治理设施和技术方案存在缺陷呢？答案是肯定的。
●巴西因激进的环保政策陷入中等收入陷阱的启示
曾经工业发达且快要跨过中等收入陷阱的巴西，最终落入中等收入陷阱。环保运动是不可忽视的动因。在国内外多重舆论压力和一些利益集团的推动下，环保成了巴西政客的政绩。巴西政府相继出台了堪称史上最严厉的环保法案，政府的环境部门拥有极高的权力，可以以环保为由，任意决定一个企业乃至个人的命运。例如，一个企业工程项目甚至是投资产业都必须花几年的时间申请环保部颁发的《先期许可证》《动工许可证》《运营许可证》，否则，就算再利国利民的项目也不能动土。又如，每家大中型企业都必须有环保官员常驻，其对企业发展有至高无上的一票否决权。再如，巴西法律甚至规定在雨林的路边采野果和摆烧烤摊也是犯罪，一旦被环保执法队抓住就要面临牢狱之灾。当然，除此之外还有“热心”的民间组织，他们几乎出现在每一个大型工地里，靠长年累月抗议刷存在感。
由于工业毫无进展，巴西的经济发展开始越来越依靠卖资源维持。当然，巴西的环保成了政客口中津津乐道的政绩，似乎有了环保就可以掩盖其他的一切问题。此后，巴西发展的主动权根本就不在自己手里，大宗商品价格好一点就发展一点，价格差一点就衰退一点，一个50年前就临近发达国家门槛的国家，却怎么都跨不过这道门槛。
中国与巴西本质上完全不同，中国有与人民利益完全一致的中国共产党的坚强领导。生态文明建设、生态保护和高质量发展并重，实现可持续发展、绿色低碳循环发展等都在很好地落实。但是，在现象层面和技术层面，巴西遇到的问题值得我们关注和高度警惕。
●南非激进环保政策及被外国资本廉价收割企业的启示
20世纪90年代，南非曾经距离发达国家很近。然而，不到20年的时间，贫穷、祸乱已经像瘟疫一样缠上了这个国家。
90年代，眼见南非的工业技术不断发展，于是西方国际环保组织找上门去，表示南非已经是发达国家了，应该注意保护环境，否则容易暴发雾霾，不利于身体健康，各种新闻报道也对此进行舆论渲染。为此，西方国家向南非建议“去工业化治理”，即在政策上不再优待制造业，如税收、贷款等均不再对制造业进行减免、补偿等，并推行严苛的环保法案，如罚款无上限等，以达到节能减排、治理污染的目的。
然而，这种治理方式最终被证明无异于自杀。南非的工业企业倒闭了一大批，与此同时，西方外资企业以白菜一般的价格收购了这些破产的企业。经济下滑的南非为了“招商引资”，特别允许外资企业只要来南非投资就可以享受优惠政策，包括减免税收、不用接受环境影响评估、不需要接受环保罚款等。于是短短几年间，南非的产业就全部从本土人手中转移到了西方人手中。随着资产的顺利转移，西方媒体早就停止了对南非环境保护的攻击。即便今天的南非依然饱受雾霾的侵扰，但媒体已经不再关注，饿着肚子的南非人民也无暇顾及雾霾问题了。
中国与南非的情况有本质的区别，还是因为有中国共产党的坚强领导。但是，我们遇到的来自外部的攻击和“劝导”是一样的，在一些技术措施上也趋雷同，这是我们需要警惕的。

深入打好蓝天保卫战

深入打好蓝天保卫战的目标是保持良好的空气质量，表现为蓝天白云。目前，现有的法定表征良好空气质量的大气质量标准包括6项指标，其中二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等已经不是主要污染物，6个指标中主要是PM2.5质量浓度和臭氧比较关键。当把PM2.5质量浓度作为雾霾大暴发的关键指标并进行治理时，降低其质量浓度是首要的。但是，当其比大暴发时已经显著降低一半以上时，期望的蓝天白云仍不能长期、稳定出现，灰蒙蒙的天数仍然是雾霾大暴发前若干倍，就需要认真反思了。
●抓住主要矛盾，而非讳疾忌医
从目前来看，在自然或人为造成的高湿静稳气象条件、不加控制的可凝结颗粒物（或水溶性盐等）和大气强氧化性新常态下，超细颗粒物为核，气态污染物发生二次复合，是蓝天白云不彰的根源。阻断的路径有3条：一是避免超细颗粒物或其前提物的排放或形成（主要是氨气、三氧化硫、可凝结颗粒物、水溶性盐、挥发性有机物等排放）。二是避免人为易霾气象条件的形成和常态化，主要是湿法脱硫后的水汽低空过量排放。三是科学合理地减少氮氧化合物等气态污染物排放（包括设定合理的排放标准），避免氮氧化物与臭氧或大气强氧化性增强之间此消彼长问题的加剧，以及更多硝酸或硝酸盐的产生。
●虚心听取环保产业组织之外人士的意见和建议
不要怕被一些环保领域专家及环保领域之外的专家质疑，更不能压制不同意见和建议。在社会各界共同努力下，找准治理目标，并精准治理，蓝天白云才能真正出现。大气治理本身是一个不停迭代修正的过程，允许出现认识不足、机理不清导致的措施不力或失误，更需要持之以恒，抓住主要矛盾，根据治理进展不断修正治理目标。在不断总结经验教训的基础上，经试验论证后，形成清晰的阶段性治理目标，才可能积跬步至千里，彰显蓝天白云，人民对美好生活向往的目标才更容易实现。
●反思治霾措施屡遭质疑的原因
科学治理雾霾，还人民一个蓝天，是所有人的共同期望。不论是现在还是将来，只要对症下药，是能够迅速取得成效的。我国经过10年的雾霾治理后，仍然推出一个个污染防治攻坚战或蓝天保卫战，这说明前面的攻坚战并没有取得彻底的胜利，主要是导致雾霾大暴发的根本原因没有找对，这是必须反思的。
●切勿以减碳任务淡化眼前急迫的雾霾等大气污染治理
现阶段提出的减污降碳是一个远近结合的综合性任务，其中所含的中长期任务是指实现“双碳”目标、应对气候变化，这是今后几十年涉及经济社会发展根本问题的战略大方向，也是涉及国际政治和国际承诺的综合性重大决策，但并非眼前的急迫目标。目前的碳中和技术还需要经过多年的长期研究和创新。眼下最急迫的任务仍然是已经进行10年之久的雾霾治理。二氧化碳本身并非污染物，雾霾对人们健康的危害不比二氧化碳小。例如，肺癌的发病率升高、肺癌发病率排序近10年前移等，都提醒我们雾霾治理的迫切性。
总之，我国不存在利益相关者有意掩盖雾霾大暴发根本原因的土壤，相关机构自身积极主动作为是关键。在大气污染防治和治霾道路上，直面问题，找准治理目标，科学解决问题，蓝天白云才能真正出现。
周勇，齐鲁工业大学（山东省科学院）二级研究员，山东省生态文明研究中心主任。享受国务院政府特殊津贴专家，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室（LBL）访问学者、客座资深科学家（2013—2020年），山东省智库高端人才，山东省优秀科技工作者。曾任山东省科技发展战略研究所副所长，兼任山东科学学与科技管理研究会副会长、山东省可持续发展研究会常务理事、中国科技指标研究会理事等。长期从事科技智库和软科学方面的研究工作，主要研究方向包括绿色低碳发展及应对气候变化、能源环境经济协同、科技与创新战略及政策等。

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