京津冀灰霾探源上的公共题揭密APEC蓝

从左到右分别为：北京大学环境科学与工程学院教授胡敏、北京市环境保护监测中心主任张大伟、南开大学环境科学与工程学院教授冯银厂与河北省环境科学研究院院长冯海波。）

在北京的地形地势和不同的气象条件下，PM2.5呈现4-7天的周期性波动。

在北京，机动车的污染更严重，天津和石家庄的燃煤、扬尘更严重。

北京治污走在京津冀的前列，是“过度治理”。

7个省份减排了约一半污染物，这才实现了APEC蓝。

2014年过去了，这一年的空气质量成绩单看上去不错。

根据环保部公布的数据，京津冀、长三角和珠三角的PM2.5年均浓度都较2013年有所下降。除北京只下降4%以外，三区域的其他省市降幅均在10%左右。不过，北京亦收获了世人瞩目的APEC蓝。

但中国大多数城市的空气质量仍不容乐观。根据环保组织的计算，全国190座城市中，超标城市逾九成，济南、郑州、合肥、武汉的空气污染和北京相当。

治病需找准病灶，治霾需追溯源头。2015年，北京、天津、石家庄发布了大气颗粒物源解析结果，环保部部长周生贤称，力争2015年底所有省会城市完成源解析工作。

源解析给决策者画了一张饼图，工业、燃煤、机动车、扬尘等分别对PM2.5贡献了多少。但这仅仅是某个时空尺度的粗线条，对于灰霾的形成机制，还有太多的未知，公众更是茫然。

2015年1月17日，在由中国环境科学学会与南方周末绿色新闻部合办的、首届“千篇一绿”沙龙（“千篇一绿”为部门微信公号）上，来自京津冀的学者分享了最新的研究，试图解答这些困惑。

PM2.5浓度确实在降

南方周末：公众觉得灰霾越来越严重，那么北京PM2.5浓度是否在上升？

胡敏：北大自2004年开始全年监测PM2.5，这些年来，除了2008年因举办奥运，年均浓度最低外，最近几年PM2.5年均浓度较2006-2007年略有下降。但我们发现，2012和2013年的极端重污染天数增多，这可能是公众感到灰霾加重的原因。

张大伟：从1998年开始，北京市一直监测的二氧化硫、二氧化氮和PM10浓度都在下降。其中PM10下降了40%左右，PM10包含PM2.5，PM2.5应该也随之下降。北京市环保部门自2013年才开始正式监测并发布PM2.5的数据。在此之前的科技论文中，北京城区点位PM2.5的监测数据，总体在80-120微克/立方米（单位下同）之间波浪变化。2000年最高，之后开始下降，到2006、2007年又有一个高峰。

北京市2013和2014年PM2.5的年均浓度分别是89.5和85.9，所以对比来看，PM2.5的浓度并不是一下子涨起来的，历史上比现在可能还要高；可能是现在的PM2.5组分发生了变化，影响能见度的部分增加了，导致灰霾这种视觉冲击加大。

冯银厂：南开大学从2004年开始监测天津的PM2.5浓度，总体趋势是下降的。不过我们统计过，近些年重污染天和不利于污染扩散的天气增多了。此外，和公众以前不关注灰霾，现在关注度高也有关。

南方周末：除霾缘何总要“等风来”？

胡敏：我们的研究在夏秋季进行，发现在北京的地形地势和不同的气象条件下，PM2.5呈现4-7天的周期性波动。例如，第一天是来自清洁地区的北风，且风速较大，将北京地区的污染物驱除。可是，半天至一天后，风速减缓为静稳天气或风向转为来自污染地区的南风，颗粒物快速生成，而且在北部和西部山脉的阻挡下，颗粒物无法扩散，导致在剩下的三至五天，浓度持续上升，直至新一轮北风降临，驱除污染。

冯银厂：为什么同纬度的城市，没有风，不会空气污染？为什么APEC期间气象条件不利，也不会空气污染？说明污染减排就有效果。过于强调气象原因，会让公众感觉没有办法。研究气象便于我们去认识气象条件，为污染控制做指导，但气象是灰霾形成的外因，污染是内因。

2014年治霾成绩单。图为MP2.5浓度在各地的变化。（李伯根/图）

北京已“过度治理”？

南方周末：限行政策是否有效？机动车对于PM2.5的贡献为何争论不一，从4%到50%不等？

张大伟：机动车限行只是大气污染防治各项政策中的一项，不应该孤立看待。在扩散条件较差时，北京本地排放的污染物扩散不出去，污染物的浓度就会不断积累上升。比如APEC期间，11月8-11日，气压场的边界线就压在北京的南城。南边的污染团上不来，北京本地的污染物也出不去。好似房门一关，别人进不来，你也出不去。在这种气象条件下，北京的污染物主要源于自身，但由于北京市实施了机动车单双号限行、工业企业停限产和工地停工等一系列减排措施，排放强度大幅度削减，那几天污染物浓度上升非常缓慢，所以最终空气质量还能达到良。这是机动车限行和其他减排措施的综合成效。

机动车排放的PM2.5，一部分来自柴油车的直接排放，更多的来自汽、柴油车排放的氮氧化物和碳氢化合物的二次转化，这些加起来对PM2.5的贡献，肯定不止4%。在北京本地源排放贡献中，机动车贡献占3成左右，这经过中国科学院和工程院联合论证过，也是科学界目前的共识。

胡敏：小汽车对于PM2.5的贡献方式，科学家的认知是一致的：小汽车一次排放的颗粒物贡献不高，但小汽车排放的挥发性有机物和氮氧化物会转化为二次颗粒物，这样的贡献就高了。有的科研结论关注小汽车的一次排放，有些综合考虑了二次转化，解读的角度不一，差异也就在所难免。

冯银厂：机动车也会造成扬尘污染，如果考虑这个因素，机动车的贡献还要加大，但这不能算作机动车的排污。所以，大家对于机动车污染的评价准则不一样，要区分开来。也不能只看论文，要看官方公布的源解析结果。

对比北京、天津和石家庄的源解析结果，PM2.5在PM10中的占比，北京最高，天津次之，最后是石家庄。说明机动车污染多，PM2.5在PM10中的占比就高，例如北京；扬尘高，占比就低，比如石家庄。说明在北京，机动车的污染更严重，天津和石家庄的燃煤、扬尘更严重。

南方周末：如何看待“河北污染北京”？

张大伟：北京的重污染和京津冀地区同步，只要北京发生重污染，80%的情况下，周边的城市都发生重污染。北京周边地区的污染排放强度确实比较高。2013年环保部的数据显示，二氧化硫排放最高的山东、内蒙古、河北和山西都在北京周边，氮氧化物也是类似。2012-2013年PM2.5源解析的结果表明，区域传输的贡献在28%-36%，约为三成。这个结果是合理的，但不代表这个结果是唯一的。APEC蓝带来的一个很重要的认识是，要改善空气质量，必须区域协同减排和污染物协同治理，区域内的几个省份联合行动，所有排放大气污染物的污染源，煤、车、工业、工地等都得协同减排。

冯海波：京津冀区域环境空气质量最好和最差的城市都在河北。张家口和承德的“好”风、邢台、邯郸的“差风”都往北京吹。河北对北京有影响，同时也受到北京的影响。河北省的9个城市正在做源解析，今后将作为业务化工作，结果尚未完全完成。

北京治污走在京津冀的前列，是“过度治理”——北京投入五六千万只能减排几十吨的挥发性有机物，如果同样的钱投在河北，可以减排几千吨挥发性有机物。北京的资金和技术若是向河北转移，会对京津冀区域的治理会产生事半功倍的效果。我们呼吁在京津冀建立排污权交易的统一市场和京津冀的环境保护基金，河北得到了治理，京津冀均能受益。

减一半污染实现APEC蓝

南方周末：为什么北京的蓝天总是稍纵即逝？

胡敏：即使在秋高气爽、蓝天白云下，大气污染物的化学转化过程仍在进行。由机动车、工业企业排放的气态污染物转化成可凝结蒸汽，进而核化成纳米级的最小的颗粒物，尽管对颗粒物的质量浓度增加不多，但是在大气中“播撒”了大量颗粒物的“种子”；一旦出现不利的气象条件，其他的气体污染物在这些小颗粒物上不断凝结，这些颗粒物就会迅速长大，就像种子迅速生根发芽一样，霾就出现了。这个过程很快，常常是上午还是蓝天，中午就出现了大量的种子，下午种子就开始发芽长大，蓝天就随之消失了。这是北京成霾的独特过程。

南方周末：APEC期间气象条件不利，APEC蓝是如何实现的？

张大伟：2014年11月1日，专家预报11月4-5日、8-11日将有两次不利气象条件。4-5日是偏西南风向，所以西南方向沿太行山东麓的廊坊、保定、石家庄，邢台、邯郸5个城市启动最高级别减排措施。8-11日的预报是先偏东风，再转偏南风，所以西南的5个城市继续最高级别，东南方向的天津、唐山、沧州、衡水，包括山东的6个城市，启动最高级别减排措施。另外，山西、内蒙古等部分城市也相应采取了措施。最终区域内共有17个城市1万多家工业企业停产停工，4万多个工地停工。除此之外，燃煤电厂减排50%，钢铁、水泥等高架源全部停产，涉及VOCs（挥发性有机化合物）的工序全部停产，机动车限行，7个省份减排了约一半污染物，这才实现了APEC蓝。

胡敏：课题组观测了APEC期间颗粒物的增长过程，发现虽然APEC期间也遭遇了静稳天气，污染扩散不利，但颗粒物污染的增长明显变慢。说明APEC期间的减排措施是有效的，因为机动车和工业过程排放的VOCs、氮氧化物、二氧化硫减少，导致这些气态污染物形成的二次污染物减少了。

南方周末：如何让“APEC蓝”成为“常态蓝”？

张大伟：APEC期间污染减排将近一半，所以才实现了APEC蓝。但是这些减排量是依靠工业企业停限产、机动车限行、工地停工等实现的，这些措施大部分都是非常规措施，难以常态化。从长远看，还是需要通过产业结构、能源结构等的调整优化，以及末端治理的加强等来实现减排效果的常态化，这是一个循序渐进的过程。当下每年的常规减排力度通常最多也不超过10%，大幅度减排才能有根本性的改善，小幅度减排只能有小幅的改善，所以说空气污染治理改善是复杂的、艰巨的、长期的过程。

冯海波：对河北来说，应根据京津冀生态环境支撑区的定位，通过能源结构、产业结构深度调整和坚持走新型工业化和新型城镇化的道路，显著降低主要工业污染物排放量，显著降低发展过程中对京津冀地区大气环境的压力，加快建设京津生态安全屏障，为整个区域提供良好的环境容量、空间和条件，让“APEC蓝”成为“常态蓝”。

（冯银厂教授的回答为“千篇一绿”沙龙之外的补充采访。沙龙有近十名专家参加，因版面原因，各人精彩发言无法一一呈现）