图12 密集分布的燃煤烟气治理设施缺陷才能导致大面积雾霾大暴发
（图12为2012年全国部分火电厂分布；左图为华北平原三维地形图上的火电厂分布）
密布在华北平原、汾渭平原密密麻麻的燃煤电厂和燃煤供热锅炉，加上后来进一步采取湿法脱硫脱硝的钢铁、焦化等企业，在干烟囱变为湿烟囱和湿法脱硫脱硝改造后，存在多方面的缺陷，形成大量的可导致PM2.5数浓度很高的可凝结颗粒物排放、氨排放、有水溶性盐的雾滴排放和水汽排放等，为雾霾大暴发提供了超细颗粒物保障和充分均匀分布的条件。
3、工业和交通领域过度喷氨，为硫酸盐、硝酸盐的形成提供了新保障
工业和交通源氨排放对城市大气氨和铵盐的贡献超过一半。正是这些工业或交通脱硝等过量喷氨产生的氨排放，构成低温季节细颗粒物组分中的铵根主要来源。北京APEC会议前后铵根和硫酸根、硝酸根同样大幅度下降，但没有任何对氨的控制措施，也说明三者同源。
4、密集的燃煤烟气治理设施的缺陷，彻底改变了烟气排放到大气中的范式；改变始于2012年，暴发在2013年，为中国北方重点区域提供了实时足量，并不断累积的超细颗粒物供给
这些燃煤烟气治理设施的排放，能够使得北京之外的城市上空只是在雨雪、大风等特殊天气后晴空万里，一两天后就会有新产生的超细颗粒物，在大气中的累积、混合、移动，就等适合雾霾发生的气象条件的到来。
烟气排放到大气中的范式从2013年开始已经彻底改变，不再是就近沉降或酸雨式沉降，而是粒径极小、数量极多的超细颗粒物在空中漂浮，很难沉降，只能等适合的气象条件成为雾霾，或者是等风等雨再沉降或刮走。每次风雨净化后，大气中很快又能充满超细颗粒物。燃煤烟气治理设施不断产生足量的超细颗粒物，就像装满子弹的手枪，只等着气象条件扣扳机。但把这说成是气象原因造成的，等于因果颠倒。气象因素只可能是渐变因素，难以产生特别大的突变；突变，只能是大气中污染物的存在形态和数量发生了显著变化。
5、燃煤烟气治理设施产生的超细颗粒物对于有很大禁煤区的北京也有较大影响，燃气烟气治理的氨/铵排放和水气排放也有利于北京当地源雾霾的形成
北京，尽管有很大范围的禁煤区，外地燃煤区域大量超细颗粒物在形成雾霾前随时随风潜入；北京本地也产生其他形式的细颗粒物。北京“煤改气”后，水气排放增加，在特定的敏感时间段，促进二次细颗粒物长大，加剧雾霾程度。如果北京最先达到成霾条件，就会出现比外地非禁煤区更严重的雾霾。根据安院士和苏跃进的计算，特殊时间段的人为水汽对雾霾形成的影响不低。
在华北平原这个大气场中，电力、供热、钢铁、焦化等湿法脱硫脱硝为主的燃煤烟气治理设施，是可凝结颗粒物的主要来源，是实时足量氨排放的来源，是促成二次生成的湿度条件的来源，是水溶性盐被机械带出的源泉。北京也不会例外，只是雾霾发生时不会类似其他城市，受自身燃煤烟气设施排放的细颗粒物和水汽，在静稳天气下直接累积和二次复合的严重影响。
北京虽然没有燃煤烟气治理缺陷加重雾霾爆发前后当地雾霾的程度，但是采暖季燃气采暖集中供热锅炉也有脱硝氨/铵的排放，以及大大小小所有燃气采暖炉的水汽排放，也为北京基于当地污染的雾霾发生提供了关键物质条件，并加速致霾气象条件的形成。
总体而言，由于北京禁煤措施，其大气质量处于山东半岛的烟台和青岛之间，已经很不错。否则的话，应该和石家庄类似。这也反证燃煤烟气治理缺陷，是导致雾霾大爆发的根本原因。
十、雾霾治理的主要任务、治霾路线图和对策建议
1、雾霾治理是首要且紧迫的任务
大气中不断累积的一次和二次超细颗粒物，在容易发生雾霾天气条件下，从数浓度极高的超细颗粒物，转变为数浓度迅速下降、质量浓度迅速升高的细颗粒物形态，并伴随加速的细颗粒物二次复合，是短时间内大范围雾霾形成的基本过程。雾霾发生期间二次复合或区域传输，并非是细颗粒物形成的最主要因素。
在难以恢复类似有GGH时干烟气排放功能（不是恢复GGH）情况下，通过脱硫脱硝过程优化，解决超细颗粒物的一次排放，控制二次复合形成条件，进而大幅度降低大气中PM2.5数浓度，是当务之急。
重中之重，是控制低温季节氨排放。低温季节工业和交通氨排放是关键和主要增量氨排放，是硫酸氨、硝酸铵等主要无机盐组份的源头。避免过量喷氨产生的氨排放，通过强化管理即可实现。如，避免过高或加码的氮氧化合物排放浓度要求；按照排放标准要求的小时排放均值控制，允许瞬时超标；控制氮氧化合物减排量和氨气消耗量的比值关系等
控制CPM排放，这是对标国际的缺项，也是致霾的关键因素
控制二氧化硫在烟羽内快速转化为硫酸根的条件和过程，如减少水气排放或保持水汽不饱和排放等
控制有水溶性盐的气溶胶或雾滴的湿烟气排放
2、雾霾治理次要但也是重要的任务
第二层次的任务，是治理PM2.5源解析中的各种污染物。这些污染物在雾霾大暴发之前就已经存在，还可能更高。相关措施如散煤治理、小散乱污治理、淘汰落后产能、煤炭消费量控制、机动车控制等并非属于雾霾治理的最急迫任务，但对其治理能够较大幅度降低PM2.5质量浓度，也是雾霾治理的重要方面。
雾霾治理，需要分清轻重缓急，抓主要矛盾，而不是用不准确的考核指标作为指挥棒，四面出击，铁腕治理，仍雾霾依旧。
雾霾治理的技术方面，经过8年治霾，已研发出许多成熟技术，如喷淋、冷凝、除湿、过程优化等很多适用技术，可在超低排放措施基础上，通过打补丁的方式，对准治理目标，低成本、大幅度的降低致霾污染物排放。
3、未来治霾技术路线和不同时期的重点
按照尊重经济规律，允许现有设备进行低成本的打补丁改造后，继续使用一定年限，避免已经频换更新烟气治理设施的重点企业不堪重负。即通过打补丁，实现低成本治霾
在财力允许或外部压力加大时，淘汰仍有缺陷的打过补丁的烟气治理设施，更换为先进且不存在致霾缺陷的脱硫脱硝技术设施。即通过技术进步和设备更新，实现较大幅度的治霾
随着可再生能源技术水平进一步提高，成本进一步降低，2030年后，加快发展可再生能源，加快燃煤电厂退出；2040年后，钢铁企业逐渐更换为清洁能源并以氢能为还原剂，从而快速减少煤炭消费量。即通过发展可再生能源和氢能，替代煤炭发电及焦炭等，实现源头减污
2050年前后燃煤仅保留目前的十分之一左右用于供热为主的热电联产，还需要通过CCUS或碳汇等进行成本很高的燃煤排放碳中和，高成本导致煤炭的能源利用基本退出。即通过碳中和目标约束，实现煤炭近似归零，彻底去除煤炭对大气的污染。
四个阶段的重点各不相同，各有侧重，不宜前后顺序颠倒。否则，会因为经济成本高、技术不成熟、外部压力不足等事倍功半。
4、吸取经验教训，启动冬奥会治霾技术创新专项
在2020年春节新冠疫情期间，尽管常规污染物排放大幅下降，许多指标达到国际先进水平，大部分经济活动停滞，雾霾仍然频发，大大多于雾霾大爆发之前，说明治理效果不容乐观。由于没有对症下药，8年铁腕治霾，付出巨大代价，效果可能部分来源于大量直接关闭、季节性关闭、临时性关闭企业。
2019年国庆阅兵期间出现严重雾霾，没有再现“重要活动蓝”的主要原因，是主流观点认为大气污染排放标准国际领先，排放量已经大幅度下降，而且阅兵前几个月空气质量还不错，所以选择了强化企业环保管控措施，没有采取过去重大活动时长时间大面积停产措施。而真实情况是企业为了应对环保局的强化要求，现有技术条件下主要采取大比例过量喷氨等行为，使排放到大气中的致霾物质更多，导致雾霾在不利气象条件时发生的更快、更严重。显然，传统治理技术的负作用是雾霾反弹的主要原因，而不恰当的过严管控，往往会带来相反的效果。
同样，2020年山东省一改过去多年难以实现煤炭消费量下降的窘境，当年减少煤炭消费量3800万吨，更可能是减少了6000万吨。而且由于环保部长到山东省任省长，2020年全省各级环保部门高度重视大气污染治理，各项措施和力度也比过去大非常多。但以能见度低的霾、雾和轻雾天数为标志的雾霾天数非常高，是雾霾大爆发前的9倍，且显着高于周边省市。同样，巨大的努力没有带来应有的效果，甚至相反。
如果没有利益或声誉相关的羁绊，能够站在客观公正立场上做判断，显然是突变造成2013年初开始的雾霾大爆发，而造成突变的原因已经很清楚。
大气污染治理的各类技术很多，但良莠难分。开拓雾霾治理的技术验证、评价、优选的新领域，甄别验证各种对症下药的治霾方法，给创新一个实践的机会，急需启动冬奥会治霾技术创新专项。如果继续沿着治理酸雨的路径下去，一条路走到黑，治理好雾霾遥遥无期。
广泛吸纳各地已研发出的成熟技术，可通过改进现有设备起步，如采用喷淋、冷凝等除湿、除水技术来降低水溶性盐排放，云除技术等减少CPM，各种过程优化技术等降低PM2.5数浓度，以实现低成本快速降低雾霾发生的频次和程度。新上相关设施采用新型干法设施，避免产生湿烟气。适当放松氮氧化物排放标准，大幅度减少过度喷氨。减少水气排放，避免致霾气象条件的加快形成等。
明年将在北京、张家口召开的冬奥会，仅剩1年时间。要打一场先行先试的区域治霾示范战役，以最大程度的完成禁绝重霾和臭氧污染这个重要政治任务。要把冬奥会区域以及华北平原等相关传输区域，作为治霾重点区域，突出对症下药，强化立杆见影，真正削减非常规污染物。同时，也是对前面8年治霾的一种补救措施。
*凡本网注明来源为“中国能源报/中国能源网"”的所有文字、图片和音视频资料,版权属于中国能源报社所有,未经授权,不得转载;凡本网注明来源非“中国能源报/中国能源网”的作品,版权归原创者所有,并不代表本网立场和观点,如有侵权,请联系删除。
,
