“春节放假了,大多数工厂停工了,建筑工地静悄悄;煤改气了,煤炉砸了,水泥厂停了,化工厂也停了,周围农村也不许烧柴了,城市禁放鞭炮;为躲避疫情,人都待在家里了,大街上机动车也跑得少了,酒店饭馆都关门了,一切娱乐活动停止了。”
这是近期,网上盛传的一个段子中的一部分:
初二起北京持续雾霾,到初五连续四天大气重度污染,是什么原因造成的?
1. 大家都宅在家里躲避疫情,大街上机动车稀少,证明污染与汽车无关。
2. 春节放假了,大多数工厂停工了,证明与工业污染无关。
3. 同理,建筑工地静悄悄,证明与工地扬尘无关。
4. 煤改气了,煤炉砸了,周围农村不许烧柴了,证明与生活污染无关。
5. 一切娱乐活动停止了,证明与人多造成污染无关。
6. 农村不许养猪了!猪屁也消失了!证明养猪与大气污染也没多大关系。
7. 城市禁放鞭炮了,证明雾霾与放鞭炮无关。
8. 人都呆在家了,酒店关门饭馆基本没生意了,与餐饮污染无关。
那么,请问北京大气污染源到底是什么?
此前有评论称这样的表述贴近老百姓生活感观,容易理解并获得认同感,很博眼球,貌似有理有据,但却存在不少漏洞,或并不完全忠于事实。
雾霾究竟为何卷土重来?近日,“生态梦人”在微博发文质问环保专家。2020年春节新冠疫情引发大范围停工、停产、停运,这些与雾霾相关的成因统统消停了,但北京连续多天大气重度污染,PM2.5几乎爆表。北京市环保监测中心的数据显示,春节期间,京津冀及周边地区共经历了四次重污染。

北京春节期间遭遇重度污染天气。
疫情意外提供了一次实证分析雾霾成因的机会,网络上关于雾霾的讨论再次引发热议,并进一步延伸到治霾政策的激烈争论。他们认为院士专家们之前关于雾霾成因的解读是在“误导”公众,这段时间很多干扰因素基本可以忽略不计,专家们趁此可查出真正的元凶。
对于今年春节期间的重污染天气形成的具体原因分析,中国工程院院士贺克斌和有关专家就网友关心的重污染成因和变化趋势等问题进行了解读,详情如下:
问题一:春节以来,假期又逢疫情,社会活动水平很低,为什么还有重污染
中科院大气物理所研究员王自发
大气污染程度和排放有关,也和大气环境容量有关。大气环境容量是一个城市、一个区域空气质量达标时,最大能容纳各种大气污染物的排放量,其大小会因气候、气象条件等因素影响而动态变化,气象条件好的时候环境容量大,气象条件差的时候环境容量小。就平均水平而言,京津冀及周边地区“2+26”城市秋冬季大气污染排放量大大超出环境容量,在极端不利气象条件下,甚至能超出环境容量4倍,这种情况持续时间长,就会导致出现重度或严重污染。
今年春节以来,受假期和疫情影响,社会活动水平有所下降,“2+26”城市PM2.5、SO2、NOx、VOCs等主要污染物排放量较秋冬季平均水平下降约20-30%。但同时,区域内频繁出现长时间静稳、强逆温、高湿的不利气象条件,平均风速整体低于2米/秒,相对湿度高于60%,逆温高达10度(逆温是影响污染物扩散的关键因素之一,正常情况下,海拔高度越高,温度越低,空气自暖向冷流动,有助于污染物垂直扩散。但在发生逆温时,情况刚好相反,高空温度比地面高,空气垂直上升受阻,就像锅盖一样盖在区域上空,污染物难以扩散。10度逆温属于强逆温。),边界层高度降低到300-500米(是正常情况下的1/2至1/3),京津冀中部、河南中部、山东西部等地多次出现大雾天气,这导致区域大气环境容量比平时减少约50%,太行山前的城市环境容量变得更低。也就是说,污染排放量下降了,但下降幅度远未达到环境容量。大气观测和研究初步评估结果是近期不利气象条件导致环境容量大幅度减小,虽然社会活动水平处于较低水平,但大气污染物排放的量仍然超过环境容量2倍以上,这是近期雾霾频发的主要原因。
从近10年的气象观测数据分析,京津冀及周边“2+26”城市处于相同的大气流场中,有时这些城市同步处于不利的气象条件下,大气环境容量整体变低。有时发生在局部,如河南北部城市、河北太行山前城市、北京和天津周边城市等,气象上叫“气象辐合”,即各个城市排放的大气污染物向辐合中心积聚。在当前各个城市排放水平都超环境容量的情况下,哪里发生气象辐合,哪里就成为污染物积聚区,导致该区域出现重污染。今年春节期间,北京和天津等周边城市就发生了气象辐合,出现了重污染,所以这里的群众感觉到我们这里几乎什么都停了怎么还有重污染。而河南、山东等省份的城市空气质量却持续优良,那里的群众感觉到企业、汽车、建筑工地停下来,还真就没有污染了。从气象预测看,从当前到2月13日,这次气象辐合又发生在北京、天津及周边,目前此京津冀地区只有5个城市出现重污染,其他城市均保持优良或轻中度污染。
问题二:车停了,工地停了,企业停了,还有什么排放,怎么还超环境容量?
交通运输部规划研究院环境所所长徐洪磊:
从我掌握的情况看,京津冀及周边地区交通流量确实大幅下降。交通量观测数据显示,春节期间,京津冀及周边地区,公路货车和客车流量较平时分别下降了77%和39%。而且受疫情影响,春节假期后,区域交通流量仍维持相对较低水平,没有出现2019年春节假期后交通流量恢复至正常水平的现象。
粗略估算,区域内交通运输产生的污染排放量至少下降4成以上。从生态环境部监测站点数据分析,京津冀及周边“2+26”城市自春节到正月十五日,NO2浓度同比下降30%左右。
但2月10日和11日,随着复工复产,城市内和城际间的交通流量又开始有明显增加,NO2浓度同前段时间相比明显上升,北京市PM2.5组分监测显示硝酸盐占比大幅上升,成为抬升PM2.5浓度的主要因子。
这些说明,机动车排放的NOx仍是区域大气污染的主要成因之一,这也得到了观测数据的科学验证。虽然每次雾霾的主要成因和各排放源贡献占比会有不同,但就区域大气污染成因而言,不能因为车流量的减少就认定其排放的污染物与雾霾没有关系。
中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌:
确实,施工工地大部分都停工了,车流量大幅下降,餐饮服务业、劳动密集型轻工业等行业也大部分停工,这类企业污染排放大幅度降低。这些从监测数据上也能体现出来。2020年除夕至正月十五,区域PM10平均浓度较2019年春节同期下降13.3%,NO2下降22.6%。
受疫情管控影响,很多行业的排放量有较大幅度的下降,这对我们科学工作者而言,也是一次重污染天气发生的案例研究,对以后重污染应对精准施策的检验,管控什么有用,管控什么无用的实证。由于我国北方冬季取暖和区域重污染行业相对集中,排放方面大家有一些没注意到的情况。先说采暖,由于大量务工人员回乡,居民采暖需求增长,虽然部分农村已经完成了煤改气煤改电,但还有1000多万户用煤取暖,一吨散煤燃烧排放的污染物相当于电厂燃煤排放污染物的15倍以上。今年春节到日前与去年同时段相比,农村地区衡量燃煤量的CO浓度增加了10%以上。说明农村散煤用量较春节前有所增加。再说工业,目前停工的主要集中在加工业、轻工业,而工业大气污染物排放的主要来源,主要是高污染、高能耗的资源型行业,比如火力发电、钢铁、焦化、玻璃、耐火材料、石化化工、氧化铝、电解铝等,这些行业往往存在不可中断的生产工序,需要常年运转。
从主要工业产品产量来看,今年春节期间,全国钢铁产量较春节前小幅下降,日均铁水产量降幅2%左右,但总体产量仍高于去年同期0.6%,北方地区除个别企业因所在村庄发现疫情停产外,其余企业减产幅度不大,相关行业协会的数据显示,河北省钢铁企业高炉开工率略高于去年;有色金属行业产量较年前有小幅波动,总体基本无变化;典型大型企业的电解铝、氧化铝日均产量较平时变化幅度在±3%以内,电解铅、锌锭和阴极铜日均产量下降幅度仅为2%,炭素产量降幅在9%以内;平板玻璃和焦炭产量、原油加工量保持平稳。从污染物在线监测数据看,初一到十五期间,火力和钢铁行业污染物排放量较节前下降约10%左右,焦化、石化、玻璃、有色等行业无明显变化趋势。
这些数据说明,在京津冀及周边地区,秋冬季占比高达三分之二的工业和采暖所排放的大气污染物并未实质性下降,而这些排放源也是这个区域的基础排放量,大气污染排放量并未“伤筋动骨”,当气象条件不利导致环境容量下降时,基础排放量未变就会超出环境容量并出现重污染过程。
问题三:多地出台禁放规定,正月十五出现污染天气还是烟花爆竹影响吗?
中国环境监测总站大气室主任唐桂刚:
近年来多地出台了烟花爆竹的禁限放规定,从效果上看还是非常显著的。2020年除夕19时至初一6时,京津冀及周边地区城市PM2.5、PM10平均浓度与去年相比分别下降了13.7%和33.8%,北京市单站点PM2.5最高浓度相对去年单站点最高浓度下降约29%;元宵节夜间,区域PM2.5、PM10平均浓度分别比去年元宵节同期下降34.9%和40.3%,北京市PM2.5峰值浓度同比降低38%。河南省今年管控较为有力,除夕和元宵节期间均未因燃放烟花爆竹出现重污染天气,但相对的保定市管控较差,造成了PM2.5浓度爆表。同时,由于各地禁限放措施主要集中在主城区或主干道周边,大量农村地区和城乡结合部没有提出禁限放要求,导致春节及元宵节期间烟花爆竹的燃放量仍较大、较集中,对空气质量的影响仍较明显。2020年春节期间,区域内县城与各市城区相比,区域PM2.5浓度峰值偏高幅度达61%。
今年元宵节期间,叠加不利气象条件及烟花爆竹燃放影响,区域内太原、邯郸、石家庄等8个城市PM2.5浓度达到重度污染水平。北京市PM2.5峰值期间,烟花爆竹特征组分硫酸盐、氯离子、钾离子、镁离子较平时的浓度上升了5.5、5.8、32.8、30.7倍,而其他组分受气象条件影响仅上升了0.5-1.5倍。同时,受不利气象条件影响,今年元宵节烟花爆竹燃放产生的污染物还存在明显滞留情况,正月十六白天PM2.5中的钾离子等仍较平时的浓度高出10倍左右。
从历年监测结果来看,春节和元宵节期间均容易发生污染过程。自2013年以来,几乎每年大年初一都出现了污染过程,2015到2017年最重,北京市初一均达到重度甚至严重污染,PM2.5小时浓度最高达700微克/立方米;区域内最多的一年有12个城市达到重度及严重污染;PM2.5小时浓度峰值最高为807微克/立方米。一样的情况也出现在每年元宵节夜间。由此可见,如遇不利气象条件,烟花爆竹集中燃放的污染物不易消散,而且影响还会进一步拉长。
问题四:此次污染过程要持续到什么时候,未来空气质量如何?
中央气象台首席预报员桂海林:
近期随着北方气温回升,大气形势趋于静稳,尽管受疫情的影响,全社会大气污染物排放量较低,但由于不利气象条件与高湿空气以及元宵节部分民众烟花爆竹燃放和区域各种污染源排放的共同影响,近期在京津冀及周边地区仍出现了较长时间、较大范围的大雾也将加重污染程度。
临近的一次污染过程起始于2月7-8日,污染首先在河北南部、山东北部等地开始累积发展,空气质量达到中至重度污染水平。8日午后开始,受偏南风及地形影响,区域南部的污染物向北汇集,北京、天津及唐山、廊坊、保定等城市发生气象辐合,污染物浓度快速攀升,由于南部城市持续传输,9日和10日河南、山东及河北部分城市空气质量好转,但北京和天津及周边城市是污染物积聚区,成为污染最重的几个城市。
从目前气象资料分析,2月11-13日,京津冀及周边区域仍将维持静稳、高湿和强逆温状态,污染总体来说仍将维持并发展,河南、山东及河北部分城市空气质量相对较好,但北京、天津一带地区仍会出现大雾天气并伴有中至重度污染。其中,13日白天大气扩散条件最差,湿度达到饱和、贴地强逆温、气压低、天空阴天,预计京津冀中部地区将达到此次过程的污染峰值。13日夜间开始,随着冷空气的侵入以及降水的影响,扩散条件好转,污染物逐渐清除。14日随着较强冷空气南下,这次污染过程才会彻底结束。目前看,14日后,整体扩散条件有利,较好的空气质量将会持续一段时间。
春节雾霾推手是谁
“除夕夜东北、华北、汾渭平原和内蒙古部分地区污染严重,其中包头、呼和浩特、辽阳等地部分站点PM2.5破千。”1月25日,公众环境中心主任马军在微博上提醒大家注意防护。两天后,他又更新预报,华北区域南风吹送,京津冀重霾持续。春节期间,国家城市环境污染控制技术研究中心研究员彭应登只出了一次门,为了去单位值班。他一直从事大气污染控制研究,他记得这段时间最严重的一次雾霾,能见度只有100多米。
针对此次雾霾,北京市环保监测中心分别发出了黄色和橙色预警,与以往不同的是,这次没有采取任何应急措施。但问题很快出来了,疫情期间,人都待在家里了,车停驶了,工厂停产了,甚至连餐厅都不营业了,在这种情况下为何还会出现重度雾霾天气?
这让人不禁联想到2013年1月4次雾霾笼罩在中国大部分地区,数十条高速公路被迫封闭,雾霾天数创纪录的情形。当年也是“治霾元年”,随着“大气十条”“打赢蓝天保卫战”等政策的实施,大气环境逐年好转。
资料片:雾霾来袭过程
拍摄地点位于北京东三环,记录了雾霾从南向北进入北京市区的过程。
联合国环境署在2019年发布的一份最新报告甚至赞扬北京的空气污染治理经验为全球“提供了可借鉴的模型”。
根据中国科学院大气物理研究所王跃思公布的PM2.5成分分析数据,北京大气中硫酸盐、硝酸盐和铵盐(简称SNA)主要绝对浓度逐步增加,其中硝酸盐是成分之一,明显高于往年。
“硝酸盐增长快、占比高,说明本地污染排放与外来污染在高湿的情况下发生了强烈的二次反应。”他在文中分析,本次重霾期间污染物组成以二次反应物为主,占比76%。加之雷达观测北京城区除夕夜500-1000m高空出现大量污染气团,并随年初一上午旺盛对流到达近地面,王跃思认为这是北京新年第一天污染物爆发增长的主要诱因,不利的气象条件可导致这一影响持续。“气象条件在这个时候应该是第一位的。”彭应登说,在华北地区风速低于2米,空气中的相对湿度大于60%,逆温一般大于十度,当这三个气候条件同时满足,华北地区沿太行山一带的城市群都会出现重污染的天气,这在业内已经达成共识。
京津冀地处太行山西侧,易形成气象上的“幅合”现象,导致污染物长时间聚积于此,难以扩散。“这种静稳天气不容易引起沙尘暴,但容易带来雾霾。”彭应登说,不利的气象条件是这次雾霾推手之一。据他保守估计,从2013年开始,雾霾污染物的排放量实际下降了20%—30%,北京则接近40%。春节期间,减少更多的还是民用污染,像机动车、餐饮,还有工地扬尘的污染都大大减弱。
国家大气污染防治攻关联合中心利用遥感卫星,监测到京津冀及周边地区1月23日至2月13日热高值区数量为848个,比去年同期增长22.4%。即使有部分工厂停工,也主要集中在加工业、轻工业。污染物主要来源的高污染、高耗能的钢铁、炼焦、玻璃、耐火材料、化工、制药等重化工行业存在大量不可中断工序,需要常年运转。“冬季采暖设施、工业污染仍是最重要的污染源头。”彭应登说,整个区域里,不管是燃烧天然气,还是燃煤燃油,工业污染和冬季采暖的设施排放的污染占比应该说超过了三分之二,在不利气象条件的情况下,足以造成重污染。
烧煤这件事不容易解决
近十多年气象条件不利,主要是冷空气比较少,气温偏暖,容易形成污染物的累积。“渤海湾、东海的水气、太行山以东的城市废气,它一直是向西北进行输送,渐渐在北京燕山以南形成累积,然后造成重污染天气。”彭应登分析发现,这次污染源显然是从东南方向输送过来,比如山东、河北、河南等省的一些工业城市。
此外,各地经济发展迅速,燃煤量在直线增加,污染物排放也在递增。京津冀地区及周边一直以来是中国重工业生产的聚集地。根据清华大学环境科学与工程博士祝叶华披露的数据,这一区域国土面积虽然仅占全国7.2%,但却消耗了全国33%的煤炭。而业界认为,电力行业对雾霾的“贡献”最大,电力行业消耗了全国46.5%的煤炭。
据“蔚蓝地图”显示,一家山东企业去年12月到今年1月的烟尘排放都达标,但从1月23日开始,烟尘排放量断断续续地超标。而1月23日,正好是除夕放假前一天。像这样的企业,“蔚蓝地图”上能看到的不止一家。
这一现象也在彭应登的环保督查工作中得到印证。“在春节期间,我们中央环保的强化督查停了,但一些地方企业不规范的排放却增多了,实际很多企业也存在偷排的情况。”彭应登说。
彭应登经常去到河南、河北等地进行环保督查,遭遇地方保护阻拦的事也时有发生。“他们根本就不让我们进去检查,实际上他们的排放严重不达标。”包括一部分“散乱污”企业,没有安装在线监控设施,一些情况非常难掌握。
根据《中国散煤综合治理调研报2018执行报告》,一吨散煤所产生的大气污染物排放量是一吨电煤所产生的10~15倍。但煤改气、煤改电的设备投入、运维成本比较高,加上天然气成本较高,严重依赖补贴,这一措施的推行一直是靠政府推进。一些较贫困的市县财政承担不起补贴费用,村民重燃散煤。

河北农村实施煤改气工程,助力减排。
目前,散煤在北京的能源占比低于3%,清洁能源大于97%。但这一比重仅限于北京和周边的少部分城市。天津、河北、山东、河南等地能源清洁化改造不彻底,特别是农村烧散煤仍然很普遍。彭应登冬季去外地环保督查,“只要出了北京城,晚上都能闻到煤烟味。”他说。
“我们以前看到这些现象恨不得像眼中钉,会严厉要求人家整改一步到位。”彭应登说,“但现在考虑到民生问题,不能强行要人家关停,特别是一些经济状况很不好的地方,你不能不让人家过冬。”
据新京报报道,去年12月开始,为了制止村民们烧煤排放污染物,山西省临汾市洪桐县大槐树镇南营村开始实行强制“封炉禁煤”。村委会的人用水泥堵住村民的炉膛,没收村民家中的煤炭,烧不起燃气的农户,冬天只能挨冻。
这也是治霾工作经常陷入的困境。彭应登说,以往对于“散乱污”可能是一刀切,直接拉闸限电,但现在只能逐渐推行整改,让各地尽可能达标。
“治霾的根本还是要和煤炭说再见。”彭应登认为,中国建立在经济和社会发展基础之上的能源结构调整目标,达成至少还需15年以上,这是一个缓慢又困难的过程。“我们要慢慢地去解决。”
电厂“消白”又起纷争
“如果靠调整能源和产业结构来治霾,实际上是把我们这一代的责任推到了下一代,把问题变成难题。”陶光远说,他称自己是一名“江湖治霾者”,认为目前雾霾造成的主因是火电厂所排放的“白烟”。

火电厂排放出来的“白烟”。
和他一样,网络上还有不少“江湖治霾者” 把近期雾霾的主要成因指向了“白烟”,即火电厂湿法脱硫后排放的湿烟气,他们希望能够“消白”。
早在2017年,一篇题为《不听工程师意见,中国三年治霾无功》的文章在网络广泛传播。作者何平在文中说,电厂和大型燃煤工厂所排放的烟尘应该是治霾重点治理对象。目前国内火电厂多用湿法脱硫技术来处理燃煤后产生的烟气,他认为在超低排放基础之上,湿法脱硫产生的烟气,仍会有大量硫酸盐与氨气排到大气中,继而形成雾霾的源头。
“白烟”的排放究竟有没有污染,陶光远认为最好的方法是对春节期间排放的燃煤烟气由可信的第三方进行离线检测,而非在线测量。
2019年10月,生态环境部牵头印发的《京津冀及周边地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》中明确规定:对稳定达到超低排放要求的电厂,不得强制要求治理“白烟”。
监管部门已有明确结论,但目前仍有不少从业人员认为“白烟”是形成雾霾的成因之一,这一问题亟需解决。
对此争议,2月21日,国电环境保护研究院院长朱法华撰文指出,电厂烟气“消白”治霾是劳民伤财。据他介绍,烟气“消白”单位千瓦的投资一般在70元左右,全国燃煤电厂进行烟气“消白”约需700亿元,每年的运行费用大约在200亿元左右,另外每年还会增加标煤消耗400-1200万吨。
中国电力企业联合会副理事长王志轩近日接受《科技日报》采访时也称,火电厂已普遍实施了超低排放改造,“白烟”主要成分是水雾,“消白”是舍本求末,得不偿失。
据王志轩介绍,目前部分火电企业实施的湿烟羽治理措施,本质上是通过调整烟气温度、湿度,来改变烟气排入外部环境后的水汽凝结状态,主要目的是为了消除“白烟”的视觉污染。而这种烟气加热消白方式,不仅不能削减烟气中已有的污染物排放,相反加热需要消耗能量,增加了能源消耗,这意味着总体上增加了污染物排放。
他在《科技日报》采访中还强调,即使电厂环保设施全部满足环保要求并稳定运行,但是烟流在不同光线、时间和角度下还是会呈现不同颜色。就如同云,有时是白云,有时是乌云,有时是彩霞。
彭应登对上述专家观点也表示认同,“现有污染物排放总量的基数要削减一半以上,必须从能源结构、产业结构、运输结构和运力结构上深层次的源头去发力,光靠这种末端治理是根本没法实现的。”他说。
近几年以来,国内大气污染问题一直没有解决,很多时候已有雾霾,当地只要一发天气预警,水泥厂首当其冲的就要停产!停产!甚至有些地区连几乎没有污染排放的水泥磨也要停产。
据水泥人网不完全统计,仅2019年各地区发布的重污染天气预警以及临停通知高达数百份。污染天气反而成了水泥企业能否正常生产的晴雨表,实际算下来,有些地区水泥企业每年真正生产的天数据不足全年的1/3。这次的新冠肺炎,反而让水泥企业背负多年的污染黑锅得以雪耻,水泥企业不能再背污染大户、雾霾的主要排放监管单位的这个“黑锅”了。


