煤炭
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最近四年，我們利用空氣質量監測數據、氣象數據、衛星數據等進行大數據分析，參考國內外期刊上的學術論文，與多個大學、科研機構和企業專家建立了研究網絡或聯合研究小組，連續幾年共同研究霧霾成因。本文涉及所有結論都經過多領域對比研究、多來源數據相互驗證，并咨詢多個專業專家。即使有局部的、細節性的不確定性，但整體結論應該不會存在問題。
本著霧霾治理，匹夫有責的精神，作為霧霾主因研究的“弱勢群體”，對可能來自強勢部門的質疑，須遵循舉證倒置原則，因為共同目標都是為了霧霾治理。執著于讓“弱勢群體”去企業或城市驗證某些結論，而看不到國內外學術期刊上非常多的研究數據和結論，容易讓人產生質疑。把霧霾主因和治理方法的討論定性為技術和管理范疇的探討，允許有些許幫助的任何人貢獻才智，而不是壟斷霧霾治理議題，禁止霧霾主因討論，是管理部門應有的胸懷。
一、對題目的進一步解讀
霧霾（大暴發）：統稱能見度小于7.5千米（2012年后自動觀測標準）或10千米（2012年前的人工觀測標準）的霾、霧、輕霧等。本文中2012年之前人工觀測數據中，輕霧都屬于霧或霾的統計范圍。本研究不再區分霾、霧或輕霧，主要是為了避免因為不同概念或通過定義新的概念，掩蓋實際的能見度不達標的天數，造成霧霾大爆發前后霾、霧天數不可比的問題。
（霧霾）大暴發：以每年的霾、霧、輕霧等天數做衡量標準，數倍的突變。2001-2011年間霧霾發生的頻率是常規變化，山東在30天左右；2012年是濕煙囪為特征的脫硫脫硝煙氣排放范式改變的建設年，由于許多企業在進行技術改造，重霧霾天數變化不大，但輕霧天數開始暴增；2013年至今，包括霾、霧和輕霧的能見度較低的天數開始暴增，且一直在200-300天（山東）的高位徘徊，是霧霾大爆發前的7-10倍，不包括輕霧的霧霾天數也連續兩年翻番式暴升，北京之外的華北平原區域類似。這幾年霧霾治理的成就，主要表現在重霧霾天數降低，PM2.5質量濃度下降50%。
根本原因：在所有導致霧霾天數暴增的原因中占比70%以上，區別于所有其他貢獻很小的原因。
燃煤煙氣治理：主要指電力和其它行業采用濕法脫硫、氨法脫硝的大型燃煤煙氣治理設施，并非指散煤治理的氣代煤、電代煤等零散措施。目前這類大型煙氣治理設施大多已進行超低排放改造，但排放的可凝結顆粒物（CPM）和氨過量排放等，照樣多到在新冠疫情導致其他經濟活動近乎停滯時，仍霧霾頻發。燃煤產生但不屬于煙氣治理技術缺陷的污染物，包括在CPM中。
燃煤（煙氣治理）：專門指出燃煤，是為了排除其它因素，如天然氣、機動車尾氣治理、建筑工地揚塵等其他污染源。
（燃煤）煙氣治理：專門指出煙氣治理，是為了排除煤炭燃燒量、煤炭燃燒技術、發電技術、建筑工地揚塵、機動車數量等其他變量或環節產生的污染。
缺陷：包括污染物排放治理的技術缺陷、標準缺陷和監管缺陷（或管理缺失）。
技術缺陷，如拆除或沒有GGH的濕法脫硫使干煙囪全部變成濕煙囪，濕煙氣產生大量可凝結顆粒物（CPM），脫硝過量噴氨導致的多種形式氨/銨排放，有水溶性鹽的氣溶膠或霧滴被機械攜帶，濕法脫硫的濕煙羽中形成超細顆粒物等，都屬于燃煤煙氣治理技術缺陷導致。
標準缺陷，如過低的氮氧化物排放標準導致過量的噴氨，最終通過氨/銨等以多種形式排放到大氣中。在霧霾爆發時，嚴格管控氮氧化物排放而導致過量噴氨，過量氨/銨排放導致更嚴重霧霾，陷入“死循環”。超低排放要求的過低二氧化硫排放標準，也值得商榷。中國北方屬于揮發性有機物（VOCs）控制區，過低的氮氧化物排放標準，導致其過快下降，也導致夏季臭氧濃度升高。
監管缺陷（或管理缺失），二氧化硫、氮氧化物、煙塵等常規污染物（簡稱常規污染物）治理以酸雨為目標，其治理過程中次生CPM、氨/銨過量排放等污染物，導致危害更大的霧霾。監管只關注三項常規污染物及后來加入的VOCs，忽略了次生污染物對霧霾形成的顯著影響，疏于對最重要的污染物管理。除了上面提及的CPM、氨排放外，不受限制的水蒸氣排放，會加劇低溫季節的相對濕度：不受限制的高空熱排放會加劇逆溫環境的形成；這兩項監管缺陷會加劇低溫季節時高濕、靜穩氣象條件的形成，導致霧霾更早、更多、更嚴重的發生。另外，廣泛使用的冷卻塔產生的溶解固相物排放，尤其是采用中水、海水、苦咸水、含鹽廢水作為補充水，為提高節水率而顯著提高循環水濃縮倍率的情況下，也向大氣提供了可觀的氯離子排放量，氯離子本身就是大氣中PM2.5無機鹽的重要組成部分。同時，氯離子和氮氧化合物形成的硝酰氯，參與大氣中的光化學反應，形成氯自由基，對臭氧形成作用顯著。
總之。如果沒有燃煤煙氣治理多種缺陷造成的非常規污染物的無控制排放，霧霾不會大暴發，也不會持續到現在。
二、2013年中國北方暴發大霧霾并持續至今，是可以確認的事實
首先簡要梳理一下電廠和工業燃煤煙氣治理的演變過程。
1、2001-2006年：PM2.5質量濃度與煤炭消費量同步上升階段，PM2.5、二氧化硫、氮氧化物等迅速上升
在這一階段，隨著中國加入WTO，經濟快速發展，煤炭消費量快速上升。而PM2.5質量濃度，根據衛星燈光數據和專家數據，也近乎同步迅速上升。衛星捕捉到的華北平原的霾，也從淡淡的霾逐漸變為濃重的霾。2006年成為二氧化硫、煙塵、PM10、PM2.5的峰值年。
由于沒有相應的煙氣治理措施，煤炭消費在這一階段與PM2.5質量濃度有很強的因果關系，并同步增長。這一階段抓控煤的話，就能夠明顯遏制PM2.5質量濃度的增長。
2、2007-2012：PM2.5質量濃度與煤炭消費量脫鉤階段，脫硫除塵加價政策起了決定性作用
2007年開始，脫硫除塵加價政策作用顯現，二氧化硫排放量大幅度下降，衛星燈光數據推算和專家推算的PM2.5質量濃度不再伴隨煤炭消費量的上升而上升，而是進入徘徊中逐漸下降的通道。實現這個脫鉤，應該說是很重要的勝利。
如果2006年的趨勢繼續下去，以能見度為代表的霧、霾天數增加，也應該會很快到來，盡管可能與現在的霧霾性質不同，導致的原因不同，更可能是漸變，而不是突變。
這一階段PM2.5質量濃度與煤炭消費量已經脫鉤，抓控煤對遏制PM2.5質量濃度的增長已經開始沒有多大效果。
圖1 煤炭消費量與PM2.5質量濃度的變化趨勢
（圖1中PM2.5排放量系根據賀克斌院士圖截取的全國數據，煤炭消費量為山東省數據，2000-2006年二者同向變化，2006年之后二者脫鉤。山東省PM2.5排放量或質量濃度變化趨勢與全國的類似）
3、2013至今：霧霾大暴發并持續階段，霾、霧和輕霧天數高位徘徊，盡管重霧霾天數下降，PM2.5質量濃度下降50%
進入2013年初，霧霾在華北平原大暴發。2013年1月北京連續25天霧霾。國內外新聞媒體記錄了大霧霾的可怕情形。最大的幾次霧霾彌漫多個省，橫跨上千公里。
這一階段抓控煤，對PM2.5質量濃度下降50%沒有多大貢獻，因為上一階段就脫鉤了。散煤治理對PM2.5質量濃度下降應該是作用不小，但散煤燃燒量相對較小，在霧霾大暴發前可能更多，不可能導致霧霾大爆發。
4、以山東為例，2013年和2014年霾和霧的天數連續兩年翻番式暴升，能見度低的總天數在霧霾大暴發之后至今沒有多少下降
圖2 山東省霧霾天數變化趨勢
（圖2為幾個典型時間段霾和霧日數平均值。2012年后不包括新設的輕霧日數，2011年前為人工觀測值，包括能見度小于10千米的輕霧天數）
如果考慮霧霾大暴發后新定義的輕霧（相當于霧霾大暴發之前的霧或霾）天數，2012年后最高年份相當于2001-2011年霾、霧平均天數的10倍暴升，令人難以置信，且持續至今，沒有大的下降。
5、鐵腕治霾取得一些成績，但霧霾至今依舊，只是藍天有所增加，重霧霾天數有較大下降，PM2.5質量濃度下降50%
華北平原在經過8年的鐵腕治理后，在超低排放改造、停產限產、大量關閉小散亂污企業、氣代煤電代煤等治霾措施下，重霧霾天數有較大下降，PM2.5質量濃度下降50%。只是強調后兩者數字變化作為大氣治理的成績，看不到令人難以置信的能見度低的霾、霧和輕霧（輕霾）天數高位徘徊，會導致重大的決策失誤。
在北京以外的華北平原城市，在高樓或視野開闊的其他地方，看遠處灰蒙蒙是常態。只有在雨雪或大風、降溫之后才有幾天能見度高的藍天白云，才似乎回到了霧霾大暴發之前。
山東省發改和環保部門2020年比往年都努力的控煤和監督企業達標排放，當年減煤3800萬噸或6000萬噸。而大氣十條實施期間5年減2000萬噸的任務或十三五前4年都沒有減下來幾噸。但是，山東省的能見度2019年沒有明顯改善，2020年也差不多，沒有收到預期效果，主要還是沒有對癥下藥。
6、以霧霾頻發為表征的環境容量大幅降低，是由于非常規污染物濃度和排放量暴升，而常規污染物排放同期大幅度下降，二者由于煙氣治理設施的缺陷而成為表面上的因果關系
圖3 環境容量大幅降低的真實原因，是非常規污染物濃度暴升
（圖3為山東省不考慮2012年后輕霧的霧霾天數，2013年、2014年連續兩年翻番式上升，以霧霾天數衡量的污染物排放量是大氣環境容量的4倍。如果以超細顆粒物的數濃度暴升來衡量，可能是成百上千倍。這里假設在霧霾大暴發之前污染物排放與環境容量基本持平。如果考慮輕霧天數，上述4倍可能變為8倍，這是需要關注的重點）
取消或不設GGH后，干煙氣排放變為濕煙氣排放，加上脫硝的過度噴氨，造成霧霾天數大約從30天暴升到120天，加上輕霧天數會更大很多。這相當于技術失誤導致致霾污染物大大增加，環境容量相對大大縮小，霧霾暴發。而常規污染物則是大幅度下降，與霧霾大暴發成反向相關關系。
7、在非常顯著的突變發生前后尋找突變的原因，遠比在霧霾大爆發后的環境中尋找細枝末節的改變容易，種種原因導致錯失了快速發現問題的機會
霾、霧天數四倍或N倍暴升，且持續若干年，這是典型的突變，應該很好找到原因。
相對幾倍的變化，所有能想到的常規變量變化都相對緩慢。剔除緩慢變化的因素，就可以鎖定突變因素，確認是否為霧霾大暴發的根本原因。但是，人為原因造成的缺少2012年之后氣象部門發布的霾和霧的天數，以及缺少2013年之前環保部門早就安排若干課題監測的PM2.5數據，錯失了通過明顯的突變尋找霧霾成因的極好機會，導致霧霾持續暴發到現在。
三、2013年前后與大氣污染物排放相關的唯一突變因素，是在新的大氣污染物排放標準和脫硝加價刺激政策下的燃煤煙氣治理大規模改造
1、常規污染物治理取得輝煌成績，監測和控制指標國際領先，但導致霧霾大爆發的可凝結顆粒物等是缺項
即使到今天，燃煤煙氣治理的主要目標還是延續過去治理酸雨的二氧化硫、氮氧化物、煙塵（可過濾顆粒物）等常規污染物。從2007年開始至今，電力行業的氮氧化物和二氧化硫排放已經下降90%，全社會而言也有大幅度持續下降，排放指標達到國際先進水平。但對標國際標準，可凝結顆粒物等是缺項，也是導致霧霾的主要污染物。
2、2011年之前，燃煤煙氣治理設施中部分有GGH或者運行率相對較低，類似干煙氣排放模式；該階段霧霾發生的頻次屬于常規變化，沒有突變
在2011年之前，部分濕法脫硫設施有GGH，許多已經存在的煙氣治理設施運行率很低。因此，二氧化硫排放量下降較慢，而氮氧化物還沒有開始減排。這期間華北平原的霾和霧天數之和仍然比較穩定，沒有發生突變。
2011年出臺大氣污染物排放新標準，并借鑒2007年開始脫硫加價取得的二氧化硫和煙塵大幅度下降的成功經驗，推出針對氮氧化物的脫硝電價加價（簡稱脫硝加價）政策，并實行嚴格的實時在線監控和偷排重罰政策，關鍵時間節點是2013年1月1號開始。原本是要重現2007年的輝煌，但燃煤煙氣治理缺陷導致事與愿違，常規污染物排放急速下降，但其治理過程中產生的次生污染物導致霧霾大爆發，危害更嚴重。
3、2012年是燃煤煙氣治理設施集中改造年，許多企業因為GGH存在結垢和煙氣泄漏不達標問題而被拆除，新增加或開始正常運轉的大量濕煙氣排放設施，新上大量氨法脫硝設施，燃煤煙氣治理設施發生突變
這一年發生的突變主要有：
4、從取消GGH帶來的變化，可以簡要說明燃煤煙氣治理缺陷是導致霧霾發生的重要原因之一
取消GGH后發生的突變主要有：
? 取消GGH的濕煙囪在當時都普遍出現石膏雨。而在天氣好的時候，不一定有石膏雨，因為脫硫液落不下來，都在天上了。氣象條件適合時，重霧霾就會產生。除霧器堵塞，煙氣流速或煙囪設計不合理，都屬于煙氣治理設施的缺陷。
僅僅上述變化造成的PM2.5數濃度變動，就達到下限為上百倍的突變，霧霾不大爆發都困難。取消GGH，暴露出了很多霧霾大爆發的原因。如果所有煙氣治理設施都有GGH，處于干煙氣排放模式，霧霾不一定會爆發。至于GGH煙氣泄漏或結垢問題，屬于產品質量問題，一些進口設備就不存在這類問題。如果標準過低導致拆除GGH，則是排放標準存在缺陷，就像氮氧化物標準太低導致過度噴氨類似。
5、2013年前后濕煙氣排放、取消GGH、脫硝等煙氣治理帶來的突變
2013年前后濕煙氣排放、取消GGH、脫硝等煙氣治理帶來的突變還有：
上述因素最終體現在PM2.5數濃度相對霧霾大爆發前的飆升。
圖4 霧霾暴發前后PM2.5數濃度和質量濃度的變化趨勢
（圖4為北京2013年9月一場霧霾的形成情況，在以PM2.5質量濃度為代表的霧霾發生之前，PM2.5的數濃度非常高，而在霧霾發生時，由于超細顆粒物凝并、二次復合等，PM2.5數濃度大幅度下降，質量濃度大幅度上升。在霧霾大暴發之前極高的PM2.5數濃度，其來源是霧霾大暴發主因的重要線索。圖中顯示出了PM1的組分分析結果。資料來源：Anetal.(2019).PNAS.）
6、常規污染物治理的技術和管理缺陷，引發非常規致霾污染物排放暴增，表現為大氣中PM2.5數濃度暴升，導致2013年開始霧霾大暴發，并持續至今
采用有缺陷的燃煤煙氣治理設施和管理措施治理常規污染物，引發大氣中未被監測和控制的非常規致霾污染物排放暴增，表現為大氣中PM2.5數濃度暴升，導致2013年霧霾大暴發，并持續至今。顯然，霧霾是治理常規污染物過程中，因為技術和管理缺陷造成的次生人為災害，是人為失誤造成的人為災害，不可能是氣象災害。
圖5 霧霾天數與濕法脫硫的煤炭消費量高度相關
這些非常規污染物包括可凝結顆粒物（CPM），脫硝過量噴氨導致的多種形式氨/銨排放，溶解固形物被機械攜帶、取消或沒有GGH后濕煙羽中形成的超細顆粒物等。
7、并非PM2.5質量濃度變化或突變，導致霧霾大暴發
PM2.5質量濃度從2007年開始，呈持續下降趨勢，霧霾大暴發前的2010年到開始大暴發的2013年，基本處于平臺期。其年度平均濃度沒有出現多大變化，這也是一些人否認2013年真的有霧霾大暴發的依據。實際上，進一步統計北京每年的每小時PM2.5大于300的小時數，2013年是2012年的2倍，也表現出突變。可見2013年開始霧霾大暴發，不是人們觀念的改變或錯覺。
圖6霧霾天數和PM2.5質量濃度的變化在2012年之前相似，2013年之后因為圍繞PM2.5質量濃度的大氣污染治理徹底脫鉤
四、2015年以后開展的超低排放改造是常規污染物的深度減排，仍有足夠多的致霾非常規污染物排入大氣，并造成霧霾，只是程度有所減輕
1、超低排放是過去有酸雨時治理酸雨主要措施的加強版，并非針對霧霾治理
超低排放改造仍然是針對導致酸雨的常規污染物更低排放標準的深度減排，對非常規污染物減排作用不大。因此，超低排放改造之后，仍有足夠多的可凝結顆粒物不被控制的排放到大氣中，成為大氣中一次超細顆粒物的主體，也是特定氣象條件下二次顆粒物形成的溫床和加速器。超低排放改造的綜合效果，表現為霾、霧、輕霧天數仍在突變后的高位徘徊。
有人以還有好多燃煤設施沒有進行超低排放改造，可能繼續導致霧霾，為超低排放改造開脫責任，是站不住腳的。超低排放改造減少了大量污染物的排放，這也能夠反證2013-2014年為什么霧霾大爆發。但是超低排放改造與改造之前的濕法脫硫脫硝相比，在非常規污染物排放方面，沒有多少實質性的改善，也不是治理的目標，屬于五十步笑百步。
2、考慮可凝結顆粒物后，嚴格的北京超低排放標準下，顆粒物濃度也超過5毫克的北京標準
在超低排放完全實現，標準也非常嚴格的北京，燃煤設施可過濾顆粒物（FPM）排放極低。但加上可凝結顆粒物后，也超過北京的顆粒物排放質量標準。而中國環科院任院士提供的北京之外若干設施的檢測數據顯示，僅僅可凝結顆粒物平均濃度就達每立方米13.9毫克，遠遠高于北京市。即使達到超低排放的一些燃煤發電機組，PM2.5或PM1.0質量濃度很低，但其數濃度并不比PM2.5質量濃度很高的鍋爐低多少。
3、權威專家評價：超低排放評價顯著低估了顆粒物的實際排放水平
即使檢測出上述北京超低排放水平很高的權威專家，在公開發表的文章中也評價到：我國現行污染物排放標準，顆粒物指標專指FPM，沒有考慮粒徑極小、數量極大及特定氣象條件下霧霾暴發成因的CPM?？梢姡团欧旁u價顯著低估了顆粒物的實際排放水平。
這一判斷與我們這幾年的研究一致。
4、目前重點區域基本完成超低排放改造，能見度低的霾、霧和輕霧天數是按照PM2.5質量濃度相對霧霾大爆發之前下降50%推算天數的十幾倍，而不是一半；顯然，相對霧霾治理，超低排放并非對癥下藥
按照PM2.5質量濃度已經下降到霧霾大暴發前的50%，霾、霧和輕霧天數應該是霧霾大暴發前的一半，山東省平均應該在15天左右，但實際天數至今仍是這個數值的十幾倍，令人難以置信。導致能見度低的超細顆粒物，粒徑極小，但對健康的影響一點也不小，甚至更要命，需要根治。
五、煤炭消費總量、散煤燃燒量、機動車排放等常規變量，在2013年前后都沒有突變，不可能導致霧霾大暴發
1、煤炭消費量在霧霾大暴發前后沒有大的變化
2001-2006年PM2.5質量濃度隨著煤炭消費量上升而同步上升，2007年開始二者已經脫鉤。
一般而言，對煤炭消費量的控制，有利于降低PM2.5的質量濃度。但2007年開始的脫硫除塵，使得二者基本不再相關，煤炭消費量已經不是導致PM2.5濃度升高或發生霧霾的關鍵變量。如沈陽等一些城市煤炭消費量早就從2000年開始大幅度下降，但在2013年仍然暴發極度嚴重的霧霾，也能夠略見一斑。
如果沒有外部因素發生突變，霧霾天數會沿著圖7中紅色箭頭方向變化，略微增長。如果進一步考慮2012年后單設的輕霧天數，霧霾天數的突變比圖7中藍線還會高一倍多。這是找到霧霾大暴發的鑰匙，但由于當時數據難以拿到，錯失搞清楚主因的機會。
圖7 霧霾天數與煤炭消費量變化趨勢
（圖7為山東省煤炭消費（黑線）和霧霾天數（藍線）變化，2013年前后煤炭消費量沒有多大變化，但霧霾天數則發生突變。因此，霧霾大暴發不可能是由于煤炭消費量突變引起的。）
2、其他常規變量都沒有發生大的變化，即使其對當地PM2.5質量濃度貢獻一直很大
散煤燃燒，可能霧霾大暴發之前燒的更多。減少農村散煤采暖、減少產業散煤燃燒等措施，有利于PM2.5質量濃度的下降，但也不是霧霾大暴發的原因。
機動車，就華北平原而言，一直在按照常規增長，其排放不可能引起突變。
建筑工地可能是PM10的主要來源，而不是PM2.5的主要來源。
燃煤發電機組或鍋爐數量及其燃燒技術，在2013年前后也沒有多大變化，不可能引起突變。
其他變量，如鋼鐵產量、電解鋁產量、建材產量等以及經濟產出變量都沒有發生大的變化，都是正常范圍內的變化。
圖8不同大氣污染相關變量的變化率比較
（圖8中只有霾和霧霾天數之和發生突變（不包括輕霧天數）。其他經濟變量或重點耗能產品產出變量在2013年前后都是常規變化，沒有任何突變。如果包括輕霧天數，更是難以置信）
3、華北平原較大城市市區或作為禁煤區的北京，機動車的排放有時可能是主要細顆粒物來源，但燃煤煙氣治理產生的一次和二次顆粒物在每次的霧霾暴發前就已經隨風遷入，燃煤煙氣治理缺陷對其影響也不小
在北京這種周圍有很大禁煤區的特殊城市或華北平原較大城市市區，機動車有可能在一定時段成為超細顆粒物的主要來源。
但是，由于北京幾個方向的非禁煤區，都有大量的燃煤煙氣治理設施，其排放的超細顆粒物能夠在大氣中長時間累積并隨風漂移，足夠引起霧霾發生。
霧霾發生前的風向或衛星反演，都能夠顯示這種超細顆粒物輸送。可見，燃煤煙氣治理缺陷也照樣影響北京，只是程度小一些。北京沒有煤炭燃燒，也就沒有燃煤煙氣治理設施，不會因為煙氣治理的缺陷直接加快、加重當地的霧霾。
北京周圍有很大的禁煤區，北面也屬于山區，其霧霾治理與華北平原其他區域有很大的差別。主要是因為霧霾由燃煤煙氣治理缺陷引發，北京作為禁煤區肯定大大好于非禁煤區。過去的奧運藍、APEC藍等也說明這個問題。禁煤區離北京越遠，效果越好，因為每次霧霾即將暴發前和暴發中的時候，當地產生的致霾污染物對當地霧霾暴發影響很大。
搞清楚哪些因素可能是霧霾大暴發的原因，哪些不是，對于實現精準高效的霧霾治理很關鍵。
4、煤炭消費總量與PM2.5質量濃度2007年開始脫鉤，以此為抓手治霾，并非精準
煤炭作為第一次工業革命蒸汽機和第二次工業革命電力的基礎能源，逐漸成為在開發和利用過程中破壞生態環境和危害公眾身體健康的代名詞。但是，中國煤電作為煤炭消費最大部分，二氧化硫和氮氧化物排放量比其峰值下降90%，煙塵下降幅度也很大，達到國際領先水平。目前，供熱、鋼鐵、焦化等在華北平原等重點區域已經基本實現超低排放。理論上這些區域的主要耗煤領域應該擺脫了污染環境、危害健康的詛咒，但事實并非如此。
2013年中國北方大面積嚴重霧霾突發，山東省霧霾天數連續兩年翻番式上升，北京和濟南的PM2.5質量濃度和前三年比沒有明顯變化。一般認為，PM2.5是霧霾產生的主要原因，但其內涵包括兩個部分，一是質量濃度，而是數濃度。
2012年至今，PM2.5質量濃度下降50%。但是，以能見度為特征的霾、霧和輕霧的天數沒有下降多少，仍在霧霾大爆發后的高位運行。結合濕法脫硫脫硝后的燃煤煙氣治理導致PM2.5質量濃度降低，但PM2.5數濃度幾十或上百倍暴升的證據，可以判斷是PM2.5的數濃度導致2013年開始的霧霾大爆發，而不是質量濃度。
從煤炭消費量與PM2.5質量濃度的關系看，2001-2006年間二者同步增長，相關性很高。PM2.5質量濃度則是2006年達到峰值，之后逐漸下降。主要是這一段時間煤炭消費量快速增長，但相應的煙氣治理技術沒有跟上，除塵水平都較低。2007年到2013年，煤炭消費量在增加，并達到峰值，但PM2.5質量濃度不再增長，而是持續下降。2010-2013年，PM2.5質量濃度處于下降中的平臺期。2013年之后PM2.5質量濃度則比霧霾大爆發前后的平臺期下降50%。華北平原煤炭消費總量2013年之后處于稍微下降趨勢；山東省的煤炭消費量還在增長，直到2019年。
2013年霧霾大爆發的原因是CPM排放、過度噴氨、含有水溶性鹽的氣溶膠和霧滴、濕煙囪排放的過量水汽等非常規污染物導致的PM2.5數濃度的暴升幾十甚至到上百倍所導致的。
根據中國煤控研究項目多年的研究，2012年各地的PM2.5空氣污染中，煤炭利用和燃燒所產生的一次性PM2.5貢獻率為63%。除直接污染物排放外，煤炭燃燒排放所產生的化學污染物是形成PM2.5主要化學前體物，二次性PM2.5貢獻率在不同地區在51%-61%之間，平均值為56%，大面積霧霾的出現與煤炭的燃燒利用以及工業廢氣的排放緊密相關。這一比例判斷高于各地PM2.5源解析中煤炭燃燒所占份額，也應該包括一部分煙氣治理缺陷造成的多種非常規污染物所占份額。這里的PM2.5是質量濃度，如果按照PM2.5數濃度，燃煤煙氣治理缺陷（含煤炭燃燒）所占比例，遠遠大于上述份額。
專家認為，PM2.5數濃度對人體健康和生態的影響更為關鍵和重要。在特殊的燃煤煙氣治理技術和管理措施突變下，PM2.5質量濃度沒有多大變化，但數濃度暴升上百倍，從而造成2013年開始的霧霾大爆發。這個暴升是因為濕法脫硫脫硝等技術缺陷、標準缺失和監管缺位等共同造成的煙氣治理環節的次生污染或次生災害，并非是煤炭消費量或PM2.5質量濃度變化所致，這是必須認清的霧霾大爆發的根本原因。否則，治霾很難對癥下藥。
嚴格控煤措施形成的煤炭消費總量小幅度下降，能夠對PM2.5質量濃度起一點作用，但因為2007年二者就脫鉤，所以作用很??；而相對霧霾天數幾倍，或PM2.5數濃度幾十倍甚至上百倍的變化，煤炭消費總量微小的變化作用不大。類似沈陽2013年霧霾大爆發，煤炭消費量當時已經比2000年前后下降很多?？梢姡ㄟ^控煤來治霾，并非對癥下藥。針對燃煤煙氣治理缺陷造成的次生污染，才是快速、低成本、高效治霾的關鍵。
六、霧霾治理應該是霧霾大暴發之后大氣污染治理的首要任務，而不是繼續加碼治理過程有嚴重缺陷并導致霧霾的常規污染物
1、在濕法脫硫脫硝高歌猛進的時期，常規污染物排放急速下降，極其嚴重的霧霾突然大面積暴發，理應進行反思，并采取斷然措施進行補救，但實際則不然
2012年突擊進行燃煤煙氣治理設施的改造，2013年1月1號之后，原來期望能夠復制2007年脫硫加價帶來的輝煌，通過脫硝加價和嚴格管理，使得大氣污染治理邁上新水平。但2013年1月1號開始，霧霾大暴發。對此的應急反應是，大氣污染治理工作繼續沿著治理酸雨的方向加碼，陷入到了常規污染物排放水平達到國際先進，但霧霾至今仍然不斷發生的“死胡同”，即使是在一般經濟活動近乎停滯的新冠疫情期間。
霧霾期間，治理過程猶如陷入“死循環”：霧霾重了，拼命要求氮氧化合物等污染物減排；這時企業需要噴入更多的過量氨，產生更嚴重的氨排放；過量排放的氨，進一步形成更嚴重的霧霾，繼而要求更嚴格的氮氧化合物排放。
由于技術支撐不夠，要達到大大低于國際水平的氮氧化物超低排放標準，就必須噴入更多的氨，過量的氨/銨通過多種途徑（粉煤灰粘附、脫硫廢水、極少的凈煙氣排放等）進入大氣中，成為大氣中堿性物質的唯一來源，為霾的主要成分鹽的生成創造了必要條件。
如果沒有霧霾大暴發，大氣污染治理可以按照治理酸雨的老路繼續下去，以治理二氧化硫、氮氧化物、煙塵為主，這也是預防倫敦煤煙型霧霾的成功經驗。
圖9霧霾天數與火電污染物排放量變化趨勢
（圖9為全國火電煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放（山東趨勢類似）與山東省霧霾天數的變化。常規污染物快速下降的2012-2015年，也是霧霾天數暴升并維持高水平的年份。如果考慮2012年后的輕霧天數，更是讓人難以置信）
2013年開始霧霾大暴發之后，大氣污染治理的首要任務應該是治霾，而不應該是繼續加碼治理造成酸雨的二氧化硫、氮氧化物或煙塵等常規污染物，更何況華北平原的酸雨早已消失。治理霧霾主要是治理鹽，酸和堿形成的鹽；治理酸雨主要是治理酸，二者有根本的不同。
實際上，霧霾是因為常規污染物治理設施存在缺陷而次生的災害。沿著治理常規污染物的路子走下去，次生的細顆粒物數濃度暴升后長期高位徘徊，產生霧霾的物質基礎還在，必然導致多年鐵腕治理后，仍霧霾不斷。
2、種種原因使得我們在霧霾大暴發之后，仍然強化導致霧霾大暴發的有缺陷的燃煤煙氣治理措施，甚至更為加碼
數據分析顯示，霧霾的天數暴增是和實行濕法脫硫脫硝的煤炭消費量快速增加緊密相關，而與二氧化硫、氮氧化物、煙塵等排放量成反向相關。這并非說明二氧化硫、氮氧化物排放量下降導致霧霾，而是導致二者排放量下降的煙氣治理過程產生次生污染。就像過度追求GDP而忽視環境保護一樣，過度追求幾個片面的考核指標，治理過程中次生污染物沒有被管控，導致霧霾暴發。
霧霾天數暴增和PM2.5質量濃度或煤炭消費量，在年度間也沒有多少關聯關系。這也主要是由于濕法脫硫、氨法脫硝等，導致霧霾天數與PM2.5質量濃度或煤炭消費量之間關系發生根本變化，不再是簡單的因果關系。
沿著老路子走下去，甚至強化導致霧霾大暴發的有缺陷的燃煤煙氣治理措施，常規排放指標加碼，結果必然是次生更多的致霾污染物，治霾效果不顯著。
如果早看到霧霾天數暴增和濕法脫硫脫硝的煤炭消費量快速增加緊密相關，對癥下藥，霧霾大概幾年前就已經治理好。
3、八年治霾后，看遠處仍灰蒙蒙、能見度不高的霾、霧、輕霧等天數，仍高于霧霾大暴發之前近9倍；顯然，治霾仍是目前急迫任務，十四五期間實現減碳與治污協同的重點，仍應該是霧霾治理
八年治理，霧霾仍頻發，根本原因是沒有認清燃煤煙氣治理缺陷導致霧霾大暴發。對癥下藥，應該會迅速取得成效。在減碳與治污協同的策略下，十四五期間霧霾治理應是優先任務，以此避免延緩打贏藍天保衛戰的時間。
減排二氧化碳是長期目標，與污染物減排協同完全正確。十四五期間，應該以治霾優先，協同減碳。2030年碳達峰前，可以通過節能、投資結構、產業結構和能源結構調整，實現減碳與治污的協同，但該階段霧霾仍會嚴重，需把考核重點放在霧霾治理任務上。2030-2040年間，發展核能及快速發展成本大幅度降低的可再生能源，以此來替代煤炭，是實現減碳與治污協同的重點。2040年之后，在前面的措施基礎上，隨著CCS技術的成熟，采用CCS等類似脫硫脫硝的手段來減排二氧化碳，徹底實現減碳與治污一體化。
4、治理霧霾，刻不容緩
北京大學和南京大學的研究顯示，霧霾現在每年導致38萬至上百萬人早死亡，人民健康受到嚴重影響。因為企業被關閉、被季節性關閉或霧霾前后臨時性停產等，每年導致的經濟損失更是不計其數。多個大氣污染治理重點區域相關省份的經濟增長，也因此受到很大影響而減速，就業和民生都受到不小影響。中國的國際聲譽也受到很大影響。電力企業、鋼鐵企業、焦化企業等重點行業企業，尤其是與霧霾相關性不強但被牽連的其他很多企業，也付出極其慘重的經濟代價。
治理霧霾刻不容緩，對癥下藥是關鍵，相關技術已經有很多，也很成熟，只是需要確認霧霾大爆發的根本原因后，才能夠去偽存真，精準高效治理霧霾。大氣污染與碳排放協同治理的重點，在十四五仍然應該是霧霾治理。二氧化碳的技術性減排，還需要很長時間，還需要技術的很大進步，以及成本的大幅度降低。
霧霾治理很迫切，搞清原因是關鍵。其所涉及的系統也沒有多復雜，從突變角度很容易發現導致霧霾大爆發的根本原因，對癥下藥也應該很快能夠見效。但由于人為的原因，簡單問題復雜化，技術問題被異化，導致不能對癥下藥，八年治霾效果并不理想。而人民健康應該是第一位的任務，也是最大的政治。
5、臭氧污染問題與秋冬季霧霾同根同源，是不同季節、不同區域的差異化表現
2013年開始上海的臭氧濃度也發生突變[張小娟]，與華北平原霧霾大暴發是同一年，之后臭氧污染濃度也進入漸變通道。這并非巧合，而是相互印證2013年確實發生突變。
圖10 2010—2016年上海O3-8h的頻數分布曲線
（圖10中2010-2012年臭氧濃度主要分布在25～60μg•m－3范圍內，2013-2016年主要分布在60～100μg•m－3范圍內；前三年的眾數在60左右，后四年的眾數在100左右，具有明顯突變特征）
VOCs是2013年前后導致臭氧漸變的因素之一，但沒有產生突變。
華北平原屬于VOCs控制區，2013年開始的氮氧化物急速下降，也是導致臭氧上升的部分原因，這是導致臭氧漸變的另一個因素。這也是煙氣治理存在的缺陷。
北大院士研究表明，夏季臭氧污染與秋冬季霧霾大暴發的原因，很大程度上是一樣的，是污染物排放到大氣中后，在不同季節、不同區域的差異性表現。這也驗證了我們幾年前通過臭氧濃度和霧霾天數突變，發現二者很大程度上同根同源的結論，盡管原因解釋不完全相同。
七、作為績效考核指標和指揮棒的PM2.5質量濃度和空氣質量優良天數，并非霧霾治理的關鍵變量
1、PM2.5的質量濃度并不能反映霧霾大暴發的實際，它并非是霧霾治理這個始于2013年的極其緊迫和重要問題的關鍵變量
如果是的話，霧霾應該在其峰值的2006年大暴發，而不是2013年開始。霧霾大暴發期間，年度PM2.5質量濃度沒有多大變化。同理，二氧化硫和氮氧化物也不是，后者的峰值時2011年。霧霾大暴發時，這兩個污染物排放是急速下降的。
圖11 全國PM2.5質量濃度2006年后呈下降趨勢
（圖11為根據賀克斌院士的資料截取，PM2.5為質量濃度，不是數濃度；如果是PM2.5數濃度的話，電力行業應該比重很大）
2、AQI在秋冬季主要取決于首位污染物PM2.5質量濃度，由于PM2.5質量濃度并不是霧霾的關鍵變量，同樣AQI也不是，根據AQI計算出來的空氣質量優良天數也不是
體現大氣污染治理績效的PM2.5質量濃度和空氣質量優良天數兩項關鍵指標，都不是霧霾治理的關鍵變量。以此作為指揮棒，很難打贏藍天保衛戰。
結果是PM2.5質量濃度比霧霾大暴發前后壓下去50%，重霧霾天數下降，但能見度不足7.5千米的天數，仍然和霧霾大暴發開始時差不多，沒有多少下降，大大高于霧霾大爆發之前?？陀^而言，2013年開始大爆發后，霧霾多年依舊，只是重霧霾天數少了，PM2.5質量濃度下降50%。
3、有偏差的評價指標作為指揮棒，有可能貽誤治霾戰機
造成霧霾大暴發的是PM2.5數濃度暴升，而不是質量濃度變化。把PM2.5質量濃度壓下去很重要，但是粒徑極小、數量極大的超細顆粒物對健康的影響也大，是造成霧霾的關鍵變量，更需要壓下去。
PM2.5源解析是基于質量濃度，并非基于導致霧霾暴升的PM2.5數濃度。PM2.5源解析中的各種影響因素，霧霾大暴發之前都存在，也看不出突變。但真正導致霧霾大暴發的發生突變的污染源，如可凝結顆粒物、氨/銨過度排放、機械攜帶霧滴的水汽等，并沒有在PM2.5源解析的范圍內，也沒有納入監測和控制范圍。以此指導藍天保衛戰，貽誤戰機是必然結果
八、因新冠疫情封城或大范圍經濟活動近乎停滯期間，霧霾仍頻發，反證了不能停歇的電力、鋼鐵、焦化等行業的燃煤煙氣治理設施的缺陷，是霧霾大暴發的根本原因
1、新冠疫情期間霧霾依舊，因為導致霧霾產生的關鍵污染物排放依舊
2020年春節新冠疫情期間，經濟基本停滯，但霧霾依舊。根本原因是在大幅度壓減常規污染物的同時，伴隨壓減過程產生大量新的致霾污染物的主要行業，或者說導致霧霾大暴發的主要行業，如煤電、供熱、鋼鐵、焦化等燃煤煙氣治理設施并沒有停下來。
停下來的經濟活動等，都是影響霧霾產生的次要因素，對霧霾大暴發起不到多大作用。
2、進一步印證導致2013年初開始的霧霾大暴發主因，是燃煤煙氣治理缺陷，而不是散煤燃燒、機動車等
大型電力或工業燃煤煙氣治理設施產生的超細顆粒物，以及過量氨氣等污染物在大氣中二次復合形成的超細顆粒物，在大氣中難以沉降，每天累積，直到大的風吹走或隨雨水降到地面，或霧霾大暴發之后的濕沉降。這是導致霧霾產生的主要細顆粒物來源。在濕度大的氣象條件下，這些超細顆粒物成為二次生成細顆粒物的溫床和加速器，雪上加霜。
在其他因素都近乎停滯情況下，僅有的沒有停止的燃煤煙氣治理設施，繼續供給導致霧霾發生的超細顆粒物，霧霾依舊。這也進一步印證了導致2013年初開始的霧霾大暴發的主因是燃煤煙氣治理缺陷，而不是機動車尾氣、建筑揚塵、居民散煤采暖、工業過程產生的污染等。
九、重點區域密集分布的大型電力或工業燃煤煙氣治理設施，具有某幾類相同的缺陷，在相同的刺激政策下，按照統一的新標準，采取一致行動，才可能導致出現突然、持續、大范圍、嚴重且年年暴發的大霧霾
1、發達國家20世紀5次最嚴重大氣污染災難，都發生在很小的區域
20世紀5次最嚴重大氣污染災難，都是發生在很小的區域，如河谷、山谷、入?？诘?。其中兩次發生面積最大的霧霾，是倫敦煤煙型霧霾和洛杉磯光化學污染型霧霾，都發生在幾十公里的范圍內。
發生在這么小的面積，造成的危害已經很大，也被發現和處置。其中也進行了多年霧霾成因的探究、爭論，也有利益集團一次次的否認和國會議案級別的博弈。中國應該不會存在這方面的問題，因為沒有強大的資本為紐帶的私人利益集團（美國），或無法替代也沒有治理措施的燃煤污染（英國倫敦）。但如果以氣象條件差距很大的中國中東部的數據，來否定面積已經非常大的華北平原或山東省等霧霾重點地區的數據分析結果，既不可能，也容易讓人懷疑其動機。
2、中國發生的大霧霾，能夠達到上千公里，跨越幾個省市，需要有足夠多的細顆粒物做支撐，燃煤電廠、供熱鍋爐、鋼鐵廠、焦化廠等大型燃煤煙氣治理設施“功不可沒”，前兩者是關鍵
中國發生的大霧霾，能夠蔓延上千公里，跨越幾個省市。重災區華北平原的面積也非常大。要在這么大的面積上，近乎同時形成大霧霾，而且持續多年，每年秋冬季持續多次，這需要足量的、持續的致霾污染物來源的供給。即使在鐵腕治霾下，霧霾嚴重程度已經降低，但天數沒有多少下降，可見致霾污染物供給沒有發生質變。
圖12 密集分布的燃煤煙氣治理設施缺陷才能導致大面積霧霾大暴發
（圖12為2012年全國部分火電廠分布；左圖為華北平原三維地形圖上的火電廠分布）
密布在華北平原、汾渭平原密密麻麻的燃煤電廠和燃煤供熱鍋爐，加上后來進一步采取濕法脫硫脫硝的鋼鐵、焦化等企業，在干煙囪變為濕煙囪和濕法脫硫脫硝改造后，存在多方面的缺陷，形成大量的可導致PM2.5數濃度很高的可凝結顆粒物排放、氨排放、有水溶性鹽的霧滴排放和水汽排放等，為霧霾大暴發提供了超細顆粒物保障和充分均勻分布的條件。
3、工業和交通領域過度噴氨，為硫酸鹽、硝酸鹽的形成提供了新保障
工業和交通源氨排放對城市大氣氨和銨鹽的貢獻超過一半。正是這些工業或交通脫硝等過量噴氨產生的氨排放，構成低溫季節細顆粒物組分中的銨根主要來源。北京APEC會議前后銨根和硫酸根、硝酸根同樣大幅度下降，但沒有任何對氨的控制措施，也說明三者同源。
4、密集的燃煤煙氣治理設施的缺陷，徹底改變了煙氣排放到大氣中的范式；改變始于2012年，暴發在2013年，為中國北方重點區域提供了實時足量，并不斷累積的超細顆粒物供給
這些燃煤煙氣治理設施的排放，能夠使得北京之外的城市上空只是在雨雪、大風等特殊天氣后晴空萬里，一兩天后就會有新產生的超細顆粒物，在大氣中的累積、混合、移動，就等適合霧霾發生的氣象條件的到來。
煙氣排放到大氣中的范式從2013年開始已經徹底改變，不再是就近沉降或酸雨式沉降，而是粒徑極小、數量極多的超細顆粒物在空中漂浮，很難沉降，只能等適合的氣象條件成為霧霾，或者是等風等雨再沉降或刮走。每次風雨凈化后，大氣中很快又能充滿超細顆粒物。燃煤煙氣治理設施不斷產生足量的超細顆粒物，就像裝滿子彈的手槍，只等著氣象條件扣扳機。但把這說成是氣象原因造成的，等于因果顛倒。氣象因素只可能是漸變因素，難以產生特別大的突變；突變，只能是大氣中污染物的存在形態和數量發生了顯著變化。
5、燃煤煙氣治理設施產生的超細顆粒物對于有很大禁煤區的北京也有較大影響，燃氣煙氣治理的氨/銨排放和水氣排放也有利于北京當地源霧霾的形成
北京，盡管有很大范圍的禁煤區，外地燃煤區域大量超細顆粒物在形成霧霾前隨時隨風潛入；北京本地也產生其他形式的細顆粒物。北京“煤改氣”后，水氣排放增加，在特定的敏感時間段，促進二次細顆粒物長大，加劇霧霾程度。如果北京最先達到成霾條件，就會出現比外地非禁煤區更嚴重的霧霾。根據安院士和蘇躍進的計算，特殊時間段的人為水汽對霧霾形成的影響不低。
在華北平原這個大氣場中，電力、供熱、鋼鐵、焦化等濕法脫硫脫硝為主的燃煤煙氣治理設施，是可凝結顆粒物的主要來源，是實時足量氨排放的來源，是促成二次生成的濕度條件的來源，是水溶性鹽被機械帶出的源泉。北京也不會例外，只是霧霾發生時不會類似其他城市，受自身燃煤煙氣設施排放的細顆粒物和水汽，在靜穩天氣下直接累積和二次復合的嚴重影響。
北京雖然沒有燃煤煙氣治理缺陷加重霧霾爆發前后當地霧霾的程度，但是采暖季燃氣采暖集中供熱鍋爐也有脫硝氨/銨的排放，以及大大小小所有燃氣采暖爐的水汽排放，也為北京基于當地污染的霧霾發生提供了關鍵物質條件，并加速致霾氣象條件的形成。
總體而言，由于北京禁煤措施，其大氣質量處于山東半島的煙臺和青島之間，已經很不錯。否則的話，應該和石家莊類似。這也反證燃煤煙氣治理缺陷，是導致霧霾大爆發的根本原因。
十、霧霾治理的主要任務、治霾路線圖和對策建議
1、霧霾治理是首要且緊迫的任務
大氣中不斷累積的一次和二次超細顆粒物，在容易發生霧霾天氣條件下，從數濃度極高的超細顆粒物，轉變為數濃度迅速下降、質量濃度迅速升高的細顆粒物形態，并伴隨加速的細顆粒物二次復合，是短時間內大范圍霧霾形成的基本過程。霧霾發生期間二次復合或區域傳輸，并非是細顆粒物形成的最主要因素。
在難以恢復類似有GGH時干煙氣排放功能（不是恢復GGH）情況下，通過脫硫脫硝過程優化，解決超細顆粒物的一次排放，控制二次復合形成條件，進而大幅度降低大氣中PM2.5數濃度，是當務之急。
? 重中之重，是控制低溫季節氨排放。低溫季節工業和交通氨排放是關鍵和主要增量氨排放，是硫酸氨、硝酸銨等主要無機鹽組份的源頭。避免過量噴氨產生的氨排放，通過強化管理即可實現。如，避免過高或加碼的氮氧化合物排放濃度要求；按照排放標準要求的小時排放均值控制，允許瞬時超標；控制氮氧化合物減排量和氨氣消耗量的比值關系等
? 控制CPM排放，這是對標國際的缺項，也是致霾的關鍵因素
? 控制二氧化硫在煙羽內快速轉化為硫酸根的條件和過程，如減少水氣排放或保持水汽不飽和排放等
? 控制有水溶性鹽的氣溶膠或霧滴的濕煙氣排放
2、霧霾治理次要但也是重要的任務
第二層次的任務，是治理PM2.5源解析中的各種污染物。這些污染物在霧霾大暴發之前就已經存在，還可能更高。相關措施如散煤治理、小散亂污治理、淘汰落后產能、煤炭消費量控制、機動車控制等并非屬于霧霾治理的最急迫任務，但對其治理能夠較大幅度降低PM2.5質量濃度，也是霧霾治理的重要方面。
霧霾治理，需要分清輕重緩急，抓主要矛盾，而不是用不準確的考核指標作為指揮棒，四面出擊，鐵腕治理，仍霧霾依舊。
霧霾治理的技術方面，經過8年治霾，已研發出許多成熟技術，如噴淋、冷凝、除濕、過程優化等很多適用技術，可在超低排放措施基礎上，通過打補丁的方式，對準治理目標，低成本、大幅度的降低致霾污染物排放。
3、未來治霾技術路線和不同時期的重點
? 按照尊重經濟規律，允許現有設備進行低成本的打補丁改造后，繼續使用一定年限，避免已經頻換更新煙氣治理設施的重點企業不堪重負。即通過打補丁，實現低成本治霾
? 在財力允許或外部壓力加大時，淘汰仍有缺陷的打過補丁的煙氣治理設施，更換為先進且不存在致霾缺陷的脫硫脫硝技術設施。即通過技術進步和設備更新，實現較大幅度的治霾
? 隨著可再生能源技術水平進一步提高，成本進一步降低，2030年后，加快發展可再生能源，加快燃煤電廠退出；2040年后，鋼鐵企業逐漸更換為清潔能源并以氫能為還原劑，從而快速減少煤炭消費量。即通過發展可再生能源和氫能，替代煤炭發電及焦炭等，實現源頭減污
? 2050年前后燃煤僅保留目前的十分之一左右用于供熱為主的熱電聯產，還需要通過CCUS或碳匯等進行成本很高的燃煤排放碳中和，高成本導致煤炭的能源利用基本退出。即通過碳中和目標約束，實現煤炭近似歸零，徹底去除煤炭對大氣的污染。
四個階段的重點各不相同，各有側重，不宜前后順序顛倒。否則，會因為經濟成本高、技術不成熟、外部壓力不足等事倍功半。
4、吸取經驗教訓，啟動冬奧會治霾技術創新專項
在2020年春節新冠疫情期間，盡管常規污染物排放大幅下降，許多指標達到國際先進水平，大部分經濟活動停滯，霧霾仍然頻發，大大多于霧霾大爆發之前，說明治理效果不容樂觀。由于沒有對癥下藥，8年鐵腕治霾，付出巨大代價，效果可能部分來源于大量直接關閉、季節性關閉、臨時性關閉企業。
2019年國慶閱兵期間出現嚴重霧霾，沒有再現“重要活動藍”的主要原因，是主流觀點認為大氣污染排放標準國際領先，排放量已經大幅度下降，而且閱兵前幾個月空氣質量還不錯，所以選擇了強化企業環保管控措施，沒有采取過去重大活動時長時間大面積停產措施。而真實情況是企業為了應對環保局的強化要求，現有技術條件下主要采取大比例過量噴氨等行為，使排放到大氣中的致霾物質更多，導致霧霾在不利氣象條件時發生的更快、更嚴重。顯然，傳統治理技術的負作用是霧霾反彈的主要原因，而不恰當的過嚴管控，往往會帶來相反的效果。
同樣，2020年山東省一改過去多年難以實現煤炭消費量下降的窘境，當年減少煤炭消費量3800萬噸，更可能是減少了6000萬噸。而且由于環保部長到山東省任省長，2020年全省各級環保部門高度重視大氣污染治理，各項措施和力度也比過去大非常多。但以能見度低的霾、霧和輕霧天數為標志的霧霾天數非常高，是霧霾大爆發前的9倍，且顯著高于周邊省市。同樣，巨大的努力沒有帶來應有的效果，甚至相反。
如果沒有利益或聲譽相關的羈絆，能夠站在客觀公正立場上做判斷，顯然是突變造成2013年初開始的霧霾大爆發，而造成突變的原因已經很清楚。
大氣污染治理的各類技術很多，但良莠難分。開拓霧霾治理的技術驗證、評價、優選的新領域，甄別驗證各種對癥下藥的治霾方法，給創新一個實踐的機會，急需啟動冬奧會治霾技術創新專項。如果繼續沿著治理酸雨的路徑下去，一條路走到黑，治理好霧霾遙遙無期。
廣泛吸納各地已研發出的成熟技術，可通過改進現有設備起步，如采用噴淋、冷凝等除濕、除水技術來降低水溶性鹽排放，云除技術等減少CPM，各種過程優化技術等降低PM2.5數濃度，以實現低成本快速降低霧霾發生的頻次和程度。新上相關設施采用新型干法設施，避免產生濕煙氣。適當放松氮氧化物排放標準，大幅度減少過度噴氨。減少水氣排放，避免致霾氣象條件的加快形成等。
明年將在北京、張家口召開的冬奧會，僅剩1年時間。要打一場先行先試的區域治霾示范戰役，以最大程度的完成禁絕重霾和臭氧污染這個重要政治任務。要把冬奧會區域以及華北平原等相關傳輸區域，作為治霾重點區域，突出對癥下藥，強化立桿見影，真正削減非常規污染物。同時，也是對前面8年治霾的一種補救措施。
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