找準(zhǔn)致霾根本原因?qū)崿F(xiàn)低成本快速精準(zhǔn)治霾的路徑與對策

（齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院），山東濟(jì)南 250014）

摘要: 本文對單個濕法脫硫設(shè)施取消GGH后導(dǎo)致PM2.5粒數(shù)暴增，眾多火電企業(yè)同時采取相同措施導(dǎo)致大氣中PM2.5粒數(shù)暴增等多重突變導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)的演變過程進(jìn)行了系統(tǒng)分析。研究分析了火電等主要領(lǐng)域霧霾治理的成效、不足和原因，以及相比霧霾大暴發(fā)之前大氣中PM2.5質(zhì)量濃度已有較大幅度下降，但大氣能見度依然較差的原因。提出需要從霧霾大暴發(fā)前后大氣環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生的突變來精準(zhǔn)地查找霧霾大暴發(fā)的根本原因，而不能只是在霧霾大暴發(fā)之后的大氣環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部找不同區(qū)域、不同時間的差異化原因；也不能把突發(fā)性的霧霾大暴發(fā)的原因歸結(jié)到長時期內(nèi)不會改變的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重、污染物排放多等方面。在明確2013-2014年霧霾大暴發(fā)的根本原因后，提出霧霾治理的十條對策措施，以實(shí)現(xiàn)低成本快速精準(zhǔn)治霾。

關(guān)鍵詞:霧霾；PM2.5；可凝結(jié)顆粒物；措施

中圖分類號:X51;X773     文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A    DOI:10.3969/j.issn.1003-8256.2019.03.004

0 引言

找準(zhǔn)京津冀及周邊省份霧霾大暴發(fā)（簡稱霧霾大暴發(fā)）的根本原因，才能夠?qū)ΠY下藥，實(shí)現(xiàn)低成本快速精準(zhǔn)治霾。導(dǎo)致霧霾的原因很多，不同區(qū)域都有與各自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、生活習(xí)慣等緊密相關(guān)的大氣污染物排放源，由此不同區(qū)域?qū)е蚂F霾的原因組合也存在差異。以山東省為例，霧霾天數(shù)連續(xù)兩年每年都翻番且之后出現(xiàn)下降的倒鉤型變化，本文認(rèn)為出現(xiàn)這種情況的根本原因只能是：2012年絕大部分燃煤設(shè)施都配備的濕法脫硫設(shè)施集中取消煙氣再熱系統(tǒng)（Gas-Gas-Heater，GGH）、濕法脫硫設(shè)施過去因GGH等故障頻發(fā)而時關(guān)時開狀態(tài)被徹底改變、集中上馬脫硝設(shè)施，由此造成濕法脫硫設(shè)施個體與群體行為的多重突變[1]。

濕法脫硫本身沒有多大問題，主要是取消GGH的技術(shù)失誤造成一系列連鎖反應(yīng)，在2012年工況條件下，導(dǎo)致PM2.5粒數(shù)濃度暴升，進(jìn)而造成2013-2014年京津冀及周邊省份霧霾天數(shù)暴升。2015年開始的超低排放改造遏制住了石膏雨問題和霧霾天數(shù)的快速上升；而非電行業(yè)重蹈覆轍，又抵消了電力行業(yè)并非針對導(dǎo)致霧霾的PM2.5粒數(shù)濃度對癥下藥的超低排放改造的部分效果。

2017年，濟(jì)南市PM2.5質(zhì)量濃度比霧霾大暴發(fā)前下降40%，但是大氣能見度仍然差強(qiáng)人意，主要因?yàn)榇髿庵蠵M2.5的粒數(shù)濃度依然高于甚至遠(yuǎn)高于霧霾大暴發(fā)前?；謴?fù)GGH的有益功能，例如在超低排放基礎(chǔ)上，合理降低除塵器和脫硫塔進(jìn)口煙氣溫度、通過冷凝除濕減少可凝結(jié)顆粒物和水汽排放、恢復(fù)原來的干煙囪煙氣排放模式等措施，是實(shí)現(xiàn)低成本快速精準(zhǔn)治霾的關(guān)鍵。其他領(lǐng)域的大氣污染治理措施仍然需要，因?yàn)樵陟F霾大暴發(fā)之前，各種大氣污染物排放也已達(dá)到大氣環(huán)境容量上限。

1 2013-2014年霧霾大暴發(fā)的根本原因[1]

1.1　 PM2.5粒數(shù)濃度暴增導(dǎo)致2013-2014年霧霾大暴發(fā)

根據(jù)氣象數(shù)據(jù)顯示的霧霾天數(shù)（以山東為代表）及利用氣象數(shù)據(jù)通過模型推算的PM2.5質(zhì)量濃度，2013-2014年存在霧霾天數(shù)和PM2.5質(zhì)量濃度的突變。但是，2010-2017年的實(shí)測數(shù)據(jù)PM2.5質(zhì)量濃度并沒有大的突變。專家認(rèn)為粒數(shù)濃度更能反映PM2.5對生態(tài)和健康的影響，以及實(shí)測數(shù)據(jù)顯示PM2.5質(zhì)量濃度沒有發(fā)生大的變化，只能說明2013-2014年P(guān)M2.5粒數(shù)濃度暴增導(dǎo)致霧霾天數(shù)連續(xù)兩年翻番式增長，而非質(zhì)量濃度變化。由此可見，PM2.5粒數(shù)濃度暴增是2013-2014年京津冀及周邊省份霧霾大暴發(fā)的主因。

造成PM2.5粒數(shù)濃度暴增的根本原因，不可能是二氧化硫和氮氧化物，二者排放量分別在2006年和2011年達(dá)到峰值，并從峰值年后開始處于下降或快速下降通道；也不可能是煤炭消費(fèi)總量變化造成的，京津冀在2013年達(dá)到煤炭消費(fèi)峰值，山東省在2016年達(dá)到峰值，進(jìn)入峰值前早已處于平臺期。二氧化硫、氮氧化物排放或煤炭消費(fèi)不可能在沒有其他因素的影響情況下，導(dǎo)致霧霾在2013-2014年突然大暴發(fā)。能夠想到的任何常規(guī)變化的變量，都不可能引起霧霾天數(shù)在2013-2014年連續(xù)兩年翻番式增長，而2016年又比2014年的峰值年下降1/4的倒鉤型變化，之后又持續(xù)下降，只是霧霾天數(shù)仍在高位上徘徊。

大氣中PM2.5粒數(shù)濃度暴增，而且在靜穩(wěn)和潮濕天氣下，PM2.5顆粒吸附水分、相互粘結(jié)、迅速長大，再溶解大氣中的二氧化硫、氮氧化物，并加速其氧化及進(jìn)一步向硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽的轉(zhuǎn)化。其他污染源排放的顆粒物也被吸附，導(dǎo)致霧霾頻發(fā)。大氣中暴增的超細(xì)顆粒物在靜穩(wěn)天氣下質(zhì)量濃度具有不衰減的逐日累加現(xiàn)象，累加幾天之后，加上其他來源的PM2.5，就能逐漸達(dá)到輕度霧霾。

根據(jù)Guo等（2014）的研究，受氣象條件影響的北京大氣中PM2.5從少到多的周期性循環(huán)，其特點(diǎn)是氣溶膠的形成分為成核和生長兩種截然不同的過程。在污染期之前，在清潔條件下產(chǎn)生高濃度的納米級顆粒；伴隨著成核模式粒子連續(xù)數(shù)天的粒徑增長，產(chǎn)生大量較大的粒子，粒子質(zhì)量濃度積累超過每立方米幾百微克，與世界其他地區(qū)典型的氣溶膠形成過程不同。另一方面，北京的顆粒物成分與全球許多地區(qū)普遍測量的顆粒物相似，與以次生氣溶膠形成為主的化學(xué)成分一致[2]。這一觀測結(jié)果更適合解釋華北燃煤地區(qū)霧霾的形成過程。如，在天氣良好的時候，濕法脫硫取消GGH后暴增的PM2.5粒數(shù)濃度很高但粒徑和質(zhì)量都很小，在靜穩(wěn)天氣下，這些納米級顆粒逐漸成為凝結(jié)核，吸附大氣中的水份，相互凝結(jié)團(tuán)聚并與不斷產(chǎn)生的顆粒和其他常規(guī)來源的顆粒凝聚，粒數(shù)濃度下降，粒徑和質(zhì)量濃度增加，經(jīng)過幾天累積后，開始影響大氣能見度，逐漸出現(xiàn)灰霾并逐步加重。與北京不同，燃煤區(qū)域取消GGH的濕法脫硫系統(tǒng)全天候直接產(chǎn)生的細(xì)顆粒物足以滿足PM2.5周期性循環(huán)初始階段大量粒數(shù)很高、質(zhì)量很輕，尚未體現(xiàn)在PM2.5質(zhì)量濃度中，天空還屬于清潔階段的成核過程的需要，只要天氣滿足成霾的條件，不斷排放到大氣中的可凝結(jié)顆粒物和累積下來的顆粒物就開始吸水、凝結(jié)、團(tuán)聚、吸附其他來源的顆粒物，加速大氣中二氧化硫、氮氧化物等的氧化過程，并向硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，迅速開啟PM2.5周期性循環(huán)的第二個過程，霧霾爆發(fā)。這些地區(qū)并不需要像北京一樣，要靠南風(fēng)輸送顆粒物促進(jìn)PM2.5的后期迅速長大。該研究所說的北京霧霾的形成與世界其他地方不同，主要還是因?yàn)橹苓厧装俟镏畠?nèi)有大量的取消GGH后成為濕煙囪排煙的濕法脫硫設(shè)施不斷產(chǎn)生大量納米級的超細(xì)顆粒物。

根據(jù)An等（2019）的研究，除濕法脫硫取消GGH造成PM2.5粒數(shù)暴增導(dǎo)致霧霾之外，其他方面的原因，如散煤燃燒、汽車等移動源排放、揮發(fā)性物質(zhì)排放、農(nóng)業(yè)氨排放、揚(yáng)塵、區(qū)域間傳輸，以及霧霾與大氣之間的復(fù)雜物理化學(xué)變化等都已經(jīng)有大量的深入研究[3]。北京已經(jīng)沒有燃煤污染，周圍上百公里內(nèi)的散煤燃燒也基本沒有了，情況相對特殊。但其周圍都是燃煤區(qū)域，無論是已經(jīng)表現(xiàn)在質(zhì)量濃度上的PM2.5顆粒，還是尚未表現(xiàn)在PM2.5質(zhì)量濃度上，但可以作為PM2.5周期性循環(huán)成核階段的粒數(shù)濃度暴增但粒徑很小的顆粒物，都可以從周邊幾百公里隨著3級及以下的風(fēng)到達(dá)北京。這也是北京不同于世界其他地區(qū)的特性。只是北京的PM2.5爆發(fā)要比燃煤區(qū)域好得多，但仍受外圍的影響。而現(xiàn)在應(yīng)對重度霧霾天氣的重點(diǎn)大氣排污企業(yè)臨時性關(guān)停，尤其是根據(jù)氣象預(yù)報提前兩天開始關(guān)停，有利于降低PM2.5成核過程和生長過程的顆粒物供給，但這是治標(biāo)不治本的措施。這樣能夠大大削弱PM2.5質(zhì)量濃度的峰值，但并非針對導(dǎo)致霧霾的根本原因?qū)ΠY下藥。

1.2　濕法脫硫取消GGH，是引發(fā)2013-2014年P(guān)M2.5粒數(shù)濃度暴增的根本原因

研究表明，導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)的根本原因是PM2.5粒數(shù)濃度暴增，主要是硫酸根、硝酸根、銨根等暴增。而硫酸根、硝酸根、銨根等水溶性離子為主的可凝結(jié)顆粒物，均受濕法脫硫取消GGH后濕煙囪排放的污染物這一因素的直接或間接影響。

濕法脫硫取消GGH是引發(fā)PM2.5粒數(shù)濃度暴增的主要因素，同期大規(guī)模脫硝加劇了這一趨勢。濕法脫硫取消GGH和脫硝導(dǎo)致大氣中PM2.5粒數(shù)濃度暴增，迅速成倍超過京津冀及周邊省份在2012年已經(jīng)接近上限的大氣環(huán)境容量，造成霧霾大暴發(fā)是必然的。

1.3　濕法脫硫技術(shù)本身沒有大問題，是取消GGH的技術(shù)失誤造成霧霾大暴發(fā)

濕法脫硫技術(shù)本來沒有大問題，是濕法脫硫取消GGH這個小技術(shù)失誤導(dǎo)致PM2.5粒數(shù)濃度暴增，進(jìn)而引發(fā)霧霾大暴發(fā)。認(rèn)定濕法脫硫取消GGH導(dǎo)致PM2.5粒數(shù)暴增進(jìn)而導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)，并非要否定濕法脫硫本身。正確的利用濕法脫硫技術(shù)，保持煙氣排放的干煙囪模式，不會引起煙囪林立的燃煤高強(qiáng)度區(qū)域霧霾大暴發(fā)。

相關(guān)文獻(xiàn)考證發(fā)現(xiàn)，2012年及以前電廠、鋼鐵廠等大中型企業(yè)的濕法脫硫設(shè)施取消GGH，是2013-2014年霧霾大暴發(fā)的直接原因。但這些企業(yè)都是脫硫脫硝設(shè)備產(chǎn)品和服務(wù)的用戶，自身也為此付出了高昂的經(jīng)濟(jì)成本。大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)頻繁提高，這些燃煤大戶只能不斷地購買各種脫硫脫硝等環(huán)保設(shè)施和服務(wù)，進(jìn)行技術(shù)改造和"升級"改造。由于更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和升級改造并非是針對大氣顆粒物下降的對癥下藥措施，在前期拆除GGH造成石膏雨和霧霾大暴發(fā)，后期被迫進(jìn)行超低排放改造后，雖有效抑制了石膏雨的發(fā)生，也降低了部分顆粒物粒數(shù)濃度，但其降低幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于引發(fā)霧霾大暴發(fā)的PM2.5粒數(shù)濃度暴增的幅度?；痣姀S為酸雨和霧霾治理付出了沉重代價，即使有國家脫硫電價、脫硝電價和脫塵電價的政策支持和變相補(bǔ)償，而這些代價的付出是否十分必要依然存疑。

1.4  2012年底前大量拆除GGH并開始大量上馬脫硝設(shè)施，再加上大量脫硫設(shè)施因故障等沒有正常運(yùn)轉(zhuǎn)或處于技術(shù)改造狀態(tài)；2012年底之后在脫硫設(shè)施個體取消GGH后PM2.5粒數(shù)濃度暴升的突變基礎(chǔ)上，脫硫和脫硝設(shè)施群體正常運(yùn)行規(guī)模形成另一個突變

2010年對GGH的去留持續(xù)爭議不斷，但只是新上機(jī)組不再設(shè)GGH。2012年開始執(zhí)行火電廠大氣污染物新排放標(biāo)準(zhǔn)和脫硝電價、供熱脫硫脫硝加價等，長期存在堵塞問題的GGH因會影響煙氣中二氧化硫達(dá)標(biāo)排放被建議拆除，煙氣旁路系統(tǒng)由于常被用作煙氣偷排也被鉛封或拆除。2012年業(yè)內(nèi)取得"GGH用處不大、不得不拆除"的共識后，當(dāng)年大部分電廠拆除或不安裝GGH。

2012年除了大量GGH被拆除，也有許多脫硫系統(tǒng)處于改造狀態(tài)，以應(yīng)戰(zhàn)2013年1月1日開始更為嚴(yán)格的在線監(jiān)測的考驗(yàn)。對比2012年和2013年二氧化硫、氮氧化物、煙塵的排放量與電廠脫硫設(shè)備滲透率可以驗(yàn)證這一點(diǎn)，2013年之前，雖然燃煤機(jī)組都上了脫硫設(shè)施，但有一定比例沒有正常運(yùn)行。

2013年，在新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施、嚴(yán)格在線監(jiān)控、無GGH堵塞問題后，脫硫設(shè)施開始不間斷運(yùn)行。大量已經(jīng)不再有GGH的濕法脫硫系統(tǒng)全力運(yùn)行，形成另一個突變。單個企業(yè)取消GGH造成PM2.5粒數(shù)濃度暴增的個體突變基礎(chǔ)上，眾多企業(yè)集中取消GGH或都開始不間斷的運(yùn)行取消GGH后的脫硫設(shè)施，造成群體行為突變，導(dǎo)致大氣中PM2.5粒數(shù)濃度暴增及霧霾大暴發(fā)。

石膏雨是取消GGH后與PM2.5粒數(shù)濃度暴增類似的伴生問題。行業(yè)報告中對該問題嚴(yán)重程度描述的變化，與上述濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)量、PM2.5粒數(shù)濃度隨時間變動趨勢一致。

1.5  取消GGH導(dǎo)致濕法脫硫設(shè)施煙氣排放性質(zhì)從"干煙囪"模式向"濕煙囪"模式的徹底改變，通過8條路徑引發(fā)大氣中PM2.5粒數(shù)濃度或粒數(shù)暴增，從而導(dǎo)致大氣環(huán)境系統(tǒng)相對霧霾大暴發(fā)之前發(fā)生質(zhì)變

取消GGH的技術(shù)失誤，通過8條路徑導(dǎo)致大氣中PM2.5粒數(shù)濃度或粒數(shù)暴增。具體而言，在2012年工況條件下，（1）取消GGH會提高脫硫塔煙氣入口溫度，導(dǎo)致脫硫塔出口PM2.5粒數(shù)濃度產(chǎn)生10~100倍的暴增；（2）煙氣排放由"干煙囪"模式轉(zhuǎn)換為"濕煙囪"模式，增加煙氣攜帶或隨水汽排放的以水溶性離子為主的可凝結(jié)顆粒物，水溶性可凝結(jié)顆粒物隨著濕煙氣在大氣中擴(kuò)散，與干煙氣相比，會導(dǎo)致PM2.5粒數(shù)上萬倍的暴升；（3）煙柱高度大大降低，擴(kuò)散空間大大縮小，煙氣污染物最大落地點(diǎn)濃度增加1倍，帶來PM2.5質(zhì)量濃度100%左右的增加，粒數(shù)濃度更大；（4）煙氣中霧滴里溶解的二氧化硫和可溶物逃避在干煙氣環(huán)境下才能正常工作的監(jiān)測儀器的監(jiān)測；（5）可凝結(jié)顆粒物無法在煙道中被烘干成固體顆粒物或形成的氣溶膠無法相互碰撞團(tuán)聚而增大，進(jìn)入大氣后難以沉降；（6）暴增的超細(xì)顆粒物吸水黏附變大后，吸附其他來源的顆粒物導(dǎo)致霧霾頻發(fā)，而霧霾天氣中吸濕的細(xì)顆粒物成為大氣中二氧化硫、氮氧化物被加速氧化的溫床，加速大氣中酸性物質(zhì)與脫硝（包括燃煤脫硝和大型柴油車脫硝）逃逸及農(nóng)業(yè)等其他來源的氨結(jié)合，形成硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽等；（7）排放水汽過多，增加了容易成霾天氣時大氣的濕度，加速霧霾形成；（8）同期大量脫硝設(shè)備上馬，進(jìn)一步增加PM2.5粒數(shù)濃度。

燃煤煙氣在原來的干煙氣狀態(tài)下，PM2.5顆粒物主要是以機(jī)械攜帶可過濾顆粒物和因加熱成為固體或較大氣溶膠為主的可凝結(jié)顆粒物，煙囪內(nèi)和出煙囪后的顆粒物粒數(shù)相比不會有巨大變化。取消GGH后轉(zhuǎn)換為濕煙氣狀態(tài)，以可凝結(jié)顆粒物、三氧化硫、可過濾顆粒物為主。而水溶性的可過濾顆粒物失去GGH的加熱烘干和加速運(yùn)動動力，煙氣進(jìn)入大氣后的粒數(shù)比有GGH時增加上萬倍，但質(zhì)量沒有多大變化。

另外，取消GGH導(dǎo)致脫硫塔進(jìn)氣口煙氣溫度上升，造成脫硫塔出口PM2.5顆粒物粒數(shù)濃度上升10~100倍。

考慮上述兩個變化，加上排煙高度下降一半，污染物最大落地點(diǎn)質(zhì)量濃度增加一倍的100%變化，和同期脫硝增加50%左右的PM1.0質(zhì)量濃度，再按照大氣PM2.5質(zhì)量濃度組份中燃煤占20%~30%，即使火電占10%，其取消GGH后PM2.5粒數(shù)暴升，依然會使大氣中的PM2.5粒數(shù)濃度同樣暴升。同時大氣中PM2.5粒數(shù)濃度的組份發(fā)生根本的性質(zhì)改變，濕法脫硫取消GGH后暴升的粒數(shù)所占比重大幅上升，其它來源PM2.5粒數(shù)所占比重大幅下降，用常規(guī)的按照質(zhì)量濃度的PM2.5組份分析已經(jīng)不能涵蓋這種根本性質(zhì)的變化。在干煙囪或者濕煙囪狀態(tài)下，PM2.5質(zhì)量濃度和粒數(shù)濃度之間的關(guān)系相對穩(wěn)定，兩者相關(guān)性很強(qiáng)，在進(jìn)行相關(guān)分析時，可以采用質(zhì)量濃度或是粒數(shù)濃度。但是，在干煙囪向濕煙囪轉(zhuǎn)變過程中的向大氣排放的煙氣質(zhì)量濃度和粒數(shù)濃度的比例數(shù)值關(guān)系發(fā)生巨變和質(zhì)變，PM2.5粒數(shù)濃度暴升但質(zhì)量濃度沒有多大變化，由此導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)。若仍然以PM2.5質(zhì)量濃度進(jìn)行分析，不可能看到霧霾天數(shù)暴升和PM2.5粒數(shù)暴升的關(guān)聯(lián)，甚至?xí)a(chǎn)生是不是霧霾真的突然暴發(fā)過的這種違背事實(shí)依據(jù)的懷疑。

2 霧霾治理成效、不足與原因

2.1　 2015年開始較大規(guī)模的電廠超低排放改造遏制住了石膏雨以及霧霾天數(shù)上升勢頭

2015年電力行業(yè)進(jìn)行較大規(guī)模的超低排放改造，部分解決了燃煤電廠取消GGH后石膏雨普遍發(fā)生的問題。與此同時，超低排放改造減少了一些暴增的顆粒物粒數(shù)，霧霾天數(shù)因而降低20%左右，隨后幾年繼續(xù)有所下降。

超低排放通過對脫硝進(jìn)行優(yōu)化、采用低低溫省煤器降低排煙溫度、雙脫硫塔布局、除霧器優(yōu)化、濕式電除塵等措施，基本解決石膏雨問題。石膏雨問題實(shí)際上是PM2.5粒數(shù)濃度暴增并引起霧霾這一現(xiàn)象在特定條件下的特殊表征。石膏雨從產(chǎn)生、成為問題、成為突出問題和普遍性問題，到基本解決，與霧霾天數(shù)在2013-2014年大暴發(fā)、2015年被遏制住、2016年比2014年峰值下降25%基本一致。治理石膏雨的措施，也是間接治理導(dǎo)致霧霾天數(shù)暴升的PM2.5粒數(shù)濃度暴增的措施。石膏雨和超細(xì)顆粒物暴增同根同源，但同途殊歸：石膏雨容易治理，消失也很快，但進(jìn)入大氣中的超細(xì)顆粒物的粒數(shù)暴增卻難以有效遏制。

2.2　燃煤發(fā)電企業(yè)超低排放改造彌補(bǔ)了取消GGH后的部分功能缺陷，但差距還較大

超低排放改造的目的是減排煙塵、二氧化硫、氮氧化物等常規(guī)污染物，而導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)的主要污染物是PM2.5。產(chǎn)生這些PM2.5的主要貢獻(xiàn)者，是煙氣機(jī)械攜帶極細(xì)顆粒物或攜帶包含水溶性物質(zhì)的霧滴，進(jìn)入大氣后形成極細(xì)顆粒物。因此，超低排放并非針對導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)的PM2.5顆粒物，而是過去針對酸雨治理的措施的延伸。超低排放遏制住了石膏雨問題，但并沒有明顯改善京津冀及周邊省份的霧霾問題。

超低排放增加的一些設(shè)施彌補(bǔ)了取消GGH帶來的一些功能缺失，但是還有一些原來GGH的重要功能存在缺失。如有的脫硫塔進(jìn)口溫度仍然較高，煙囪排煙模式仍然是濕煙囪。

對于可凝結(jié)顆粒物，過濾性的措施不可能有效果，而靜電或凝結(jié)等措施有一定效果。即使可凝結(jié)顆粒物有較大程度的下降，濕煙囪相對干煙囪仍會使PM2.5顆粒數(shù)上萬倍的增加，那些沒有被去除的可凝結(jié)顆粒物進(jìn)入大氣后，粒數(shù)的增加仍然是一件可怕的事情。由于現(xiàn)有超低排放仍然是濕煙囪排煙，因此對減少取消GGH后導(dǎo)致的PM2.5粒數(shù)濃度暴增的效果并不十分明顯。

2.3 當(dāng)前PM2.5質(zhì)量濃度比2012年之前有大幅度下降，但大氣能見度依然較差，遇到靜穩(wěn)和濕度大的天氣霧霾卷土重來的主要原因是大氣中PM2.5粒數(shù)濃度仍大大高于霧霾大暴發(fā)的2012年之前

京津冀及周邊省份各城市現(xiàn)在的PM2.5質(zhì)量濃度比2012年霧霾大暴發(fā)之前下降了很多，如濟(jì)南市2017年的PM2.5質(zhì)量濃度比2010年下降40%。但是，與2010年相比，現(xiàn)在大氣中仍有大量的遠(yuǎn)超2010年的質(zhì)量很輕但粒數(shù)濃度很大、來自取消GGH后濕煙囪排放的極細(xì)顆粒物。因此，看遠(yuǎn)處的景色時，常常仍然是不夠透亮、不夠清晰，空氣還是淡淡的灰霾。遇到靜穩(wěn)、潮濕的天氣，這些大量充斥在大氣中的極細(xì)顆粒物，會迅速吸水、凝結(jié)、長大，成為吸附其他來源顆粒物和加速氧化大氣中二氧化硫、氮氧化物的溫床，進(jìn)一步增加大氣中顆粒物的粒徑和質(zhì)量，粒數(shù)濃度下降，質(zhì)量濃度上升，逐漸影響能見度，累積形成霧霾。

造成這種PM2.5質(zhì)量濃度大幅下降，但粒數(shù)濃度仍然居高不下、大大高于霧霾暴發(fā)之前的原因，是霧霾暴發(fā)之后的治霾措施中缺乏針對濕法脫硫取消GGH造成的超細(xì)顆粒物粒數(shù)暴增問題的有效措施。主要原因是沒能確認(rèn)導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)的根本原因，沒有針對粒數(shù)濃度暴增的病因?qū)ΠY下藥，雖然當(dāng)前對質(zhì)量較重、粒徑較大的PM2.5采取了一些治理措施，但對粒數(shù)主要分布為PM1.0或PM0.38等小粒徑顆粒物仍然缺乏有效措施。而對于濕法脫硫取消GGH造成PM2.5粒數(shù)濃度暴增導(dǎo)致霧霾暴發(fā)之外的其他來源的PM2.5的治理，則有效得多。這些來源的PM2.5的質(zhì)量濃度和粒數(shù)濃度相互之間的關(guān)系沒有發(fā)生性質(zhì)的改變，采取的措施也極其嚴(yán)格，除了因車輛保有量增長速度較快、大氣污染物排放難以控制的私家車領(lǐng)域外，其他領(lǐng)域PM2.5粒數(shù)濃度和質(zhì)量濃度都有較大幅度的下降。但由于按照大氣中PM2.5粒數(shù)的組份與霧霾大暴發(fā)之前相比發(fā)生根本性的改變，盡管濕法脫硫排放煙氣產(chǎn)生的顆粒物之外的其他類型PM2.5質(zhì)量濃度大幅度下降，但其粒數(shù)卻占大氣中PM2.5粒數(shù)的比例較小。因此，出現(xiàn)PM2.5質(zhì)量濃度比霧霾大暴發(fā)之前大幅下降，但粒數(shù)濃度仍然高很多，空氣質(zhì)量遠(yuǎn)沒有出現(xiàn)像PM2.5質(zhì)量濃度下降那樣的改善。

2.4　電力系統(tǒng)需要針對導(dǎo)致霧霾的污染物制定排放標(biāo)準(zhǔn)，而不必在治理酸雨的超低排放指標(biāo)上繼續(xù)做邊際效益很低的努力

因?yàn)榇蟀l(fā)電機(jī)組煤炭燃燒特性，其排放的煙氣中PM2.5粒數(shù)濃度仍然較高，與工業(yè)層燃料爐相差不大，比循環(huán)流化床高上百倍，盡管后兩者的PM2.5質(zhì)量濃度很高。因此，電力行業(yè)不應(yīng)該因?yàn)槠淙舾芍卫硭嵊甑闹笜?biāo)處于國際領(lǐng)先，或者是因?yàn)镻M2.5質(zhì)量濃度處于國際先進(jìn)水平就超然世外，撇清與霧霾的關(guān)系。即使大機(jī)組的PM2.5質(zhì)量濃度和粒數(shù)濃度都領(lǐng)先，華北等霧霾重點(diǎn)地區(qū)濕法脫硫取消GGH后的濕煙囪林立，不像英國等國家燃煤電廠少并且燃煤脫硫設(shè)施相距遠(yuǎn)，因此必須針對導(dǎo)致霧霾暴發(fā)的PM2.5粒數(shù)濃度進(jìn)行對癥下藥的治理。

電力部門需要針對霧霾治理，創(chuàng)新自己的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)措施，為其它行業(yè)霧霾治理探好路，也彌補(bǔ)自身作為脫硫設(shè)施用戶，因選擇技術(shù)工藝的小失誤，造成PM2.5粒數(shù)濃度暴增而引發(fā)霧霾大暴發(fā)的遺憾。

電力行業(yè)在二氧化硫治理方面，做出很大努力，取得很大成績，應(yīng)該說取得了決定性勝利。氮氧化物治理方面，由于許多城市在夏季出現(xiàn)比較嚴(yán)重的臭氧污染上升，這與在揮發(fā)性有機(jī)物控制區(qū)，氮氧化物與臭氧是反向變化規(guī)律相關(guān)。在揮發(fā)性有機(jī)物濃度下降慢的情況下，與氮氧化物下降過速導(dǎo)致臭氧上升有一定關(guān)聯(lián)。短期的繼續(xù)過度減少燃煤設(shè)施的氮氧化物排放，有可能進(jìn)一步加速臭氧污染問題。當(dāng)然，各類移動源的氮氧化物等污染物減排不能放松，因?yàn)槠淞看竺鎻V，而且在城市生活空間內(nèi)部，難以有效控制，也不可能成為將來對付臭氧污染的工具。

電廠的二氧化硫、氮氧化物和煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)，沒有必要都按照當(dāng)前為治理酸雨而制定的超國際水平的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在也未必有足夠的技術(shù)支持來實(shí)現(xiàn)這種過度的超低排放指標(biāo)，如通過過度噴氨降低法定監(jiān)測的氮氧化物的排放濃度，造成氨泄露就是例證。因此，電力系統(tǒng)最關(guān)鍵的是采用針對霧霾治理的指標(biāo)，如建立可凝結(jié)顆粒物、氨逃逸和三氧化硫的排放標(biāo)準(zhǔn)，并迅速采取有效措施；而在一定時間或某些區(qū)域內(nèi)可以放寬現(xiàn)在所謂超低排放規(guī)定的煙塵、二氧化硫和氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)。

霧霾暴發(fā)主因明確之后，從降低PM2.5粒數(shù)濃度考慮，電力部門可以在超低排放基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用成熟的專門技術(shù)降低PM2.5粒數(shù)濃度、可凝結(jié)顆粒物和三氧化硫。電力部門較早得到政策支持，在探索出降低PM2.5的經(jīng)驗(yàn)后，及時總結(jié)并傳授給其他行業(yè)，是電力行業(yè)義不容辭的責(zé)任，更應(yīng)該是脫硫脫硝等環(huán)保行業(yè)和監(jiān)管部門的責(zé)任。

2.5　霧霾大暴發(fā)之后，非電行業(yè)重蹈電力行業(yè)取消GGH的覆轍，抵消電力行業(yè)超低排放改造的部分效果，其同等規(guī)模的單個設(shè)施排放的PM2.5粒數(shù)遠(yuǎn)多于燃煤電廠

冶金、化工等大中型企業(yè)在2013-2014年間部分采用濕法脫硫技術(shù)并效仿電力行業(yè)取消GGH，對PM2.5粒數(shù)濃度暴增也有貢獻(xiàn)。2015年脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展報告顯示鋼鐵行業(yè)也開始出現(xiàn)石膏雨問題，可見確有其他行業(yè)重蹈電力行業(yè)取消GGH的覆轍。非電行業(yè)以后新建的脫硫脫硝設(shè)施也不再有GGH。
非電行業(yè)取消GGH的濕法脫硫，加劇顆粒物粒數(shù)的排放，并抵消電力行業(yè)超低排放改造的部分有益作用。由于非電行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益一般，沒有類似脫硫脫硝除塵和超低排放電價等政府支持性經(jīng)濟(jì)政策，又由于其自身的工藝流程復(fù)雜、污染物多種多樣，排放到大氣中的顆粒物粒數(shù)濃度更高，危害更大。

電力行業(yè)的超低排放改造是迫于石膏雨和霧霾大暴發(fā)的壓力，單純提高原來用于治理酸雨為主的二氧化硫、氮氧化物和屬于可過濾顆粒物的煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)，并非針對導(dǎo)致霧霾和石膏雨暴發(fā)的可過濾顆粒物、逃逸氨和三氧化硫等，沒有對癥下藥，因此只會事倍功半，給電廠和全社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會成本。如果進(jìn)一步向其他行業(yè)復(fù)制，就像前幾年鋼鐵行業(yè)濕法脫硫產(chǎn)生遠(yuǎn)比電廠導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)時更大的單機(jī)污染物排放一樣，由于流程復(fù)雜、財力缺乏、沒有激勵政策，其它行業(yè)單機(jī)產(chǎn)生的導(dǎo)致霧霾的污染物也會較多。

盡管導(dǎo)致2013-2014年霧霾大暴發(fā)的PM2.5粒數(shù)濃度增加主要來自電廠和少量大鋼鐵廠，脫硫脫硝環(huán)節(jié)才是問題所在。脫硫脫硝環(huán)節(jié)均由脫硫脫硝行業(yè)承建，電廠和鋼鐵廠只是購買了其產(chǎn)品或服務(wù)，因此脫硫脫硝行業(yè)及其監(jiān)管部門更有責(zé)任幫助確認(rèn)霧霾大暴發(fā)根本原因，并迅速采取措施。

2.6　霧霾大暴發(fā)之前，京津冀及周邊省份大氣污染物排放就已經(jīng)達(dá)到或接近大氣環(huán)境容量上限，因此不論是什么原因造成霧霾大暴發(fā)，都應(yīng)該大力度進(jìn)行大氣污染物治理

不出現(xiàn)取消GGH這一技術(shù)失誤或采用其他技術(shù)路徑，不會出現(xiàn)霧霾大暴發(fā)。但2012年之前華北地區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域，局部地區(qū)已經(jīng)開始較為頻繁的出現(xiàn)星星之火式的霧霾天氣，預(yù)示著大氣環(huán)境容量已經(jīng)達(dá)到或接近上限。因此，即使霧霾不在2013年發(fā)生燎原之勢的大暴發(fā)，濕法脫硫取消GGH之外的其他PM2.5源解析中的重點(diǎn)污染源，也需要現(xiàn)在這種大力度的鐵腕治理。事實(shí)上2005年已經(jīng)開始大力度的酸雨治理。相應(yīng)的治理舉措在2012年底之前也確實(shí)有效遏制了PM2.5質(zhì)量濃度的上升，多年處于徘徊狀態(tài)。2013-2014年的霧霾大暴發(fā)以及石膏雨問題，迫使在針對酸雨和可過濾顆粒物的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)上超常規(guī)地不斷加嚴(yán)。但由于加嚴(yán)針對的只是氮氧化物、二氧化硫和煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)，并非針對導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)的PM2.5，2015年后大氣中PM2.5粒數(shù)濃度減少的幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于主要治理酸雨和可過濾顆粒物的超低排放指標(biāo)下降的幅度。主要是沒有針對濕法脫硫取消GGH導(dǎo)致粒數(shù)濃度暴增采取有效措施，造成企業(yè)付出極高的不必要成本、全社會遭受霧霾的長期折磨、國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展成效因?yàn)殪F霾暴發(fā)而遭受質(zhì)疑等后果。因此，需要針對造成PM2.5粒數(shù)濃度暴增的濕法脫硫取消GGH問題，補(bǔ)充其取消后的功能缺失，恢復(fù)干煙囪排放模式。同時，對其他大氣污染源，由于其在霧霾大暴發(fā)之前已經(jīng)接近大氣環(huán)境容量，采取鐵腕治理也是必然的。但應(yīng)該分清主要矛盾和矛盾的主要方面，分清輕重緩急，進(jìn)行可持續(xù)的治理和改善，避免眉毛胡子一把抓，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人民生活和就業(yè)產(chǎn)生不必要的沖擊和干擾。

大氣中PM2.5源解析的其他來源都是常規(guī)增長或下降，但危害也不小，同樣需要治理。其他來源PM2.5沒有發(fā)生影響其粒徑大小和粒數(shù)濃度的技術(shù)變動，其質(zhì)量濃度和粒數(shù)濃度沒有大變化，所以不可能引起2013-2014年霧霾天數(shù)連續(xù)兩年翻番式增長的突變，以及之后的大幅度下降。但是，燃煤以外的PM2.5減排有利于大氣PM2.5質(zhì)量濃度的下降，而且效果很明顯，比如控制工業(yè)生產(chǎn)、散煤燃燒和揚(yáng)塵等。

2.7　在搞清霧霾大暴發(fā)根本原因情況下，可以對原有的各種決策重新進(jìn)行梳理和評估，通過抓主要矛盾和矛盾的主要方面，進(jìn)行低成本、快速、精準(zhǔn)治霾

PM2.5粒數(shù)暴增，主要是PM1.0以下的極細(xì)顆粒物粒數(shù)暴增，其質(zhì)量非常輕，數(shù)量極大，已經(jīng)改變了大氣中污染物的常規(guī)顆粒物粒數(shù)組成，改變了大氣環(huán)境中污染物的性質(zhì)。繼續(xù)按照PM2.5質(zhì)量濃度進(jìn)行研究和治理，難以發(fā)現(xiàn)霧霾大暴發(fā)根本原因，效果也不會明顯。在沒有搞清楚霧霾暴發(fā)根本原因情況下的決策，應(yīng)該得到進(jìn)一步的梳理和科學(xué)評價。比如，北方農(nóng)村清潔采暖問題，采用技術(shù)水平較高的新型爐具和專用的型煤，或者是有條件的縣市采用生物質(zhì)清潔采暖，能夠大大減少污染物的排放，又符合農(nóng)村居民的生活習(xí)慣，應(yīng)該作為清潔采暖的主體；而氣代煤、電代煤則應(yīng)該根據(jù)政府能否長期提供財政補(bǔ)貼來決定是否繼續(xù)實(shí)施。農(nóng)村散煤采暖污染比較嚴(yán)重，需要治理，但并非霧霾大暴發(fā)的主因。因地制宜，量力而行，與鄉(xiāng)村振興整體規(guī)劃相結(jié)合，可持續(xù)地改善農(nóng)村采暖條件，才能夠?qū)崿F(xiàn)大氣環(huán)境的持續(xù)改善。

在明確濕法脫硫取消GGH導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)和超低排放改造并非針對霧霾治理的問題后，對目前已經(jīng)確定在其他行業(yè)也要采取超低排放改造的決策，需要進(jìn)行科學(xué)性論證。否則，還會有一大批企業(yè)因?yàn)檫^度治理已經(jīng)不是問題的二氧化硫問題，或因?yàn)橄鄬]發(fā)性有機(jī)物（VOCs）已經(jīng)過速治理而導(dǎo)致臭氧上升的氮氧化物問題而犧牲，且無助于霧霾治理。

對于在不清楚霧霾暴發(fā)的根本原因時所做出的"四面出擊"的政策，在清楚根本原因后，需要科學(xué)評估所定政策是否合適，需要在多大程度上進(jìn)行調(diào)整，在什么時間進(jìn)行調(diào)整，是否應(yīng)根據(jù)行業(yè)、地區(qū)"差別對待"還是"一刀切"。不對癥下藥，就不可能做到經(jīng)濟(jì)性、快速和精準(zhǔn)治霾。

2.8  產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)長期偏重、污染物排放過多等是霧霾大暴發(fā)之后發(fā)生質(zhì)變的單一大氣系統(tǒng)內(nèi)部找原因的結(jié)果；大氣重污染的根本原因，需要在霧霾大暴發(fā)前后因燃煤煙氣排放顆粒物粒數(shù)濃度發(fā)生質(zhì)變而截然不同的兩個大氣環(huán)境系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過程中尋找

京津冀及周邊省份等重點(diǎn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)長期偏重，污染物排放過多并超過環(huán)境承載力，與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展條件、地形、地貌和氣候等原因相關(guān)，是長期形成的、短期內(nèi)解決不了的客觀現(xiàn)實(shí)，而不是引發(fā)2013-2014年霧霾天數(shù)連續(xù)兩年翻番式增長的原因。

雖然2013年以前污染物排放多，但是污染物排放總量還在環(huán)境承載力極限之內(nèi)，尚未引起霧霾大暴發(fā)。2013-2014年霧霾大暴發(fā)后，2015年開始下降21%，2016年比峰值年2014年下降25%，但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、污染物排放等上述問題一直存在，沒有發(fā)生突變，也沒有實(shí)質(zhì)性改善。

霧霾天數(shù)兩年之內(nèi)暴升近4倍，兩年之后又比峰值年下降1/4，不可能是任何長期演變或常規(guī)變化因素引起，何況京津冀及周邊地區(qū)電廠、鋼鐵廠密布，也不是一年形成的。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市重化工業(yè)"騰籠換鳥"等早在"十一五"期間就已經(jīng)開始[4]。常規(guī)大氣污染物中的二氧化硫、煙塵和氮氧化物分別在2006年、2006年和2011年達(dá)到峰值，這都是大氣污染治理的成果。這些已經(jīng)被大幅度遏制住的污染物不可能在2013-2014年造成霧霾大暴發(fā)。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重或污染物排放過多等是各種污染加重的原因和永恒的話題，但是難以對這個原因進(jìn)行快速有效的治理，來解決三年藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的根本問題?，F(xiàn)在根本的問題是霧霾治理，需要針對霧霾進(jìn)行對癥下藥的治理。霧霾大暴發(fā)是由于濕法脫硫取消GGH造成PM2.5粒數(shù)暴增引發(fā)，只要針對這個核心問題，恢復(fù)GGH的有益功能，加上超低排放已經(jīng)在其他功能方面的改進(jìn)，霧霾問題能夠得到根治。由此導(dǎo)致的一系列連鎖反應(yīng)都會得到根治，如北京及其周圍現(xiàn)在面臨的沒有煤炭消費(fèi)但霧霾也常有發(fā)生的問題，會因?yàn)橥獠總鬏斠蛩氐南Ф饾u消失。當(dāng)然，交通工具增加導(dǎo)致的世界性的移動源污染問題仍需要繼續(xù)治理。

霧霾大暴發(fā)造成的經(jīng)濟(jì)和社會損失巨大，因此恢復(fù)GGH的有益功能，迅速治理霧霾，應(yīng)該是成本最低的技術(shù)路線，所有具有濕法脫硫設(shè)施的企業(yè)應(yīng)該具有義不容辭的責(zé)任。至于恢復(fù)GGH的有益功能需要耗費(fèi)多少能源，需要多一點(diǎn)成本，相對這幾年來全社會的巨額經(jīng)濟(jì)損失和人民健康的損失，都是九牛一毛。當(dāng)然，恢復(fù)GGH的有益功能，并不是恢復(fù)GGH，而最后的效果應(yīng)該遠(yuǎn)比恢復(fù)當(dāng)年的GGH好很多，因?yàn)槌团欧乓呀?jīng)做了很多改進(jìn)。

3 霧霾治理的關(guān)鍵措施

恢復(fù)GGH的有益功能，在超低排放基礎(chǔ)上，合理降低除塵器和脫硫塔進(jìn)口煙氣溫度，通過冷凝除濕減少可凝結(jié)顆粒物和水汽排放，恢復(fù)原來的干煙囪煙氣排放模式，是實(shí)現(xiàn)低成本快速高效精準(zhǔn)治霾的關(guān)鍵。

3.1　完善污染物監(jiān)測內(nèi)容和檢測手段，增加對可凝結(jié)顆粒物（含三氧化硫）的監(jiān)測和控制，降低 PM 2.5 的粒數(shù)濃度

可凝結(jié)顆粒物在總顆粒物中占比高，是導(dǎo)致PM2.5粒數(shù)濃度暴升的主要根源，是大氣中PM2.5和氣溶膠物質(zhì)的主要組成成分。對以濕法脫硫取消GGH的濕煙囪為主的煙氣排放中可凝結(jié)顆粒物濃度進(jìn)行有效監(jiān)測和治理，是治霾的當(dāng)務(wù)之急。國家應(yīng)在鼓勵地方政府進(jìn)行煙羽治理的同時，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，盡快制定合理的可凝結(jié)顆粒物排放濃度控制標(biāo)準(zhǔn)，對眾多"脫白"技術(shù)和方案進(jìn)行甄別，避免盲目治理，更要避免不治理[5]。

要把可凝結(jié)顆粒物和三氧化硫或硫酸霧納入排放標(biāo)準(zhǔn)，制定可凝結(jié)顆粒物和三氧化硫的排放限值，管住各種濕法脫硫的濕煙囪。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)出臺之前應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)措施減少這兩類污染物的排放。管住濕煙囪，通過煙羽治理切實(shí)降低各種污染物，是霧霾治理方面的對癥下藥。一些省市已經(jīng)推出地方標(biāo)準(zhǔn)，國家層面應(yīng)該盡早認(rèn)定并完善。京津冀及周邊區(qū)域可以在一段時間內(nèi)，在某些特定的煤炭燃燒設(shè)施上采取較寬松的特別排放限值，而不是過嚴(yán)且缺乏技術(shù)支撐的超低排放標(biāo)準(zhǔn)，避免臭氧污染加劇，但須在可凝結(jié)顆粒物、氨逃逸和三氧化硫的治理方面出臺標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治霾。

3.2　全面、全過程監(jiān)控濕法脫硫取消GGH后的污染物排放和PM2.5粒數(shù)暴增的演變

鑒于目前所有監(jiān)測煙氣中顆粒物排放的質(zhì)量濃度、粒數(shù)濃度，基本上都是在煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測位置處特定環(huán)境條件下的值，未能真實(shí)反映排放擴(kuò)散過程中煙氣所含顆粒物的變化和存在形態(tài)，實(shí)際排放至環(huán)境中的細(xì)顆粒物粒數(shù)可能會暴增很多。因此也要對煙氣在線監(jiān)測儀之后顆粒物粒數(shù)的變化進(jìn)行研究和監(jiān)測。

降低煙氣排放全過程所有PM2.5的粒數(shù)濃度，而非單純降低煙氣排放連續(xù)監(jiān)測儀安裝位置處二氧化硫、氮氧化物和煙塵的質(zhì)量濃度，是治霾的關(guān)鍵。煙氣在煙氣連續(xù)監(jiān)測儀后面的煙道中和排出煙囪口后，在擴(kuò)散過程中水溶性可凝結(jié)顆粒物隨霧滴逐漸超細(xì)化，并導(dǎo)致粒數(shù)暴增。目前缺少對在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝位置后、排放至大氣中PM2.5粒數(shù)變化的監(jiān)測。

3.3　控制濕法脫硫取消GGH后除塵和脫硫塔入口煙氣溫度，使其降低到不產(chǎn)生PM2.5粒數(shù)濃度暴增的溫度或更優(yōu)的溫度

取消GGH后導(dǎo)致除塵和脫硫入口煙氣溫度大幅升高，導(dǎo)致2013-2014年P(guān)M2.5粒數(shù)濃度暴升10~100倍。后來的超低排放改造，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采取的一些措施起到了降低煙氣在除塵和脫硫入口溫度的作用，但并不是搞清基本原理后的精準(zhǔn)措施。應(yīng)該盡快采取有針對性的優(yōu)化措施，降低除塵和脫硫入口煙氣的溫度，大幅度降低這兩個設(shè)施中PM2.5粒數(shù)濃度的暴升，進(jìn)而減少排放到大氣中的PM2.5粒數(shù)。

3.4　通過冷凝除濕等措施減少可凝結(jié)顆粒物和水汽排放

造成PM2.5粒數(shù)濃度暴升的主要是可凝結(jié)顆粒物（包括可溶性鹽、三氧化硫、氨逃逸等），水是其基本的媒介。降低水汽的排放量，減少水汽中可凝結(jié)顆粒物的濃度，是減少排放的PM2.5粒數(shù)濃度的關(guān)鍵之一，也是減少容易成霾天氣大氣濕度進(jìn)而避免霧霾發(fā)生的關(guān)鍵之一[6]。冷凝除濕，減少水的排放，同時更大比例地脫除可凝結(jié)顆粒物，是使超低排放更有效治霾的補(bǔ)充措施。濕法脫硫后排放的濕煙氣有可凝結(jié)顆粒物和水的排放，對霧霾的形成有較大作用；電廠冷卻塔排放的水汽增加城市大氣濕度，也可能有可凝結(jié)顆粒物隨小霧滴逃逸到大氣中，二者都需要進(jìn)行徹底的治理[7]。

3.5　將濕法脫硫取消GGH后的濕煙囪排放模式恢復(fù)為干煙囪排放模式

濕法脫硫取消GGH后，以濕煙囪方式排放飽和濕煙氣，煙氣中所含液態(tài)水濃度顯著增高。濕煙氣條件和干煙氣條件下，煙氣中顆粒物的形態(tài)分布有著明顯的差異。濕煙氣條件下，煙氣中的可凝結(jié)和可過濾顆粒物成分之間可以相互轉(zhuǎn)化。如，濕煙氣中含有一定濃度的霧滴，霧滴為液態(tài)水稀釋了的脫硫漿液；可過濾顆粒物向水溶性離子轉(zhuǎn)變；部分二氧化硫能夠生成硫酸液滴，一定程度上具有三氧化硫可凝結(jié)顆粒物的特征，因此二氧化硫兼有常規(guī)氣態(tài)污染物和可凝結(jié)顆粒物的特征；相對干煙囪排放情況，濕煙囪煙氣中排放的水溶性可凝結(jié)顆粒物在大氣擴(kuò)散過程中會產(chǎn)生上萬倍的PM2.5粒數(shù)暴增。這些問題難以僅靠可凝結(jié)顆粒物的減少來解決，而通過對最終排放的煙氣再加熱等形式，恢復(fù)成干煙囪的模式，是徹底遏制PM2.5粒數(shù)暴增的根本措施，而且有效擴(kuò)大了污染物的排放空間。需要強(qiáng)調(diào)的是，并非恢復(fù)GGH，而是恢復(fù)有GGH時的有用功能。

由于超低排放改造安裝了一些比沒有拆除GGH前更多、更有效的設(shè)備，只要進(jìn)行相應(yīng)的上述改造，由PM2.5粒數(shù)濃度造成的2013-2014年霧霾大暴發(fā)就會被迅速遏制。在繼續(xù)鞏固其他領(lǐng)域的治霾成果后，大氣質(zhì)量會比霧霾大暴發(fā)之前的情況更好，大氣污染物排放會回到大氣環(huán)境容量上限以內(nèi)。

3.6　重新定義電力和非電行業(yè)超低排放的內(nèi)涵和外延

需要根據(jù)霧霾暴發(fā)根本原因，重新定義超低排放的內(nèi)涵，而不是沿用酸雨治理的超低排放內(nèi)涵。在電力行業(yè)和非電行業(yè)都應(yīng)該重新評價過低的煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放指標(biāo)是否科學(xué)？是否需要加嚴(yán)或放松？是否有足夠的技術(shù)支撐？是否會在技術(shù)支撐不夠情況下帶來相反的效果。

將導(dǎo)致霧霾的主要污染物納入排放指標(biāo)，在一定時間內(nèi)適度放寬治理酸雨的現(xiàn)行指標(biāo)是基本方向。由此，就能夠?qū)崿F(xiàn)低成本、快速的精準(zhǔn)治霾，避免巨大的經(jīng)濟(jì)、社會甚至是生態(tài)損失。（1）吸取電力行業(yè)沒有抓住治霾重點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，建立嚴(yán)格的可凝結(jié)顆粒物和三氧化硫的排放標(biāo)準(zhǔn)，放寬二氧化硫、氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)，避免片面追求治理酸雨的超低排放標(biāo)準(zhǔn)帶來的經(jīng)濟(jì)損失。（2）不同行業(yè)燃煤設(shè)施的留存，可以根據(jù)其排放的PM2.5粒數(shù)濃度、行業(yè)特點(diǎn)、污染性質(zhì)和范圍等進(jìn)行取舍，而不是簡單根據(jù)噸位數(shù)劃定或是否達(dá)到治理酸雨為目標(biāo)的超低排放標(biāo)準(zhǔn)。（3）在一些領(lǐng)域適當(dāng)放松超低排放標(biāo)準(zhǔn)中氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)，比如在生物質(zhì)集中供暖鍋爐、農(nóng)村生物質(zhì)清潔燃燒等方面，采用更寬松的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)，有利于資源綜合利用。（4）在二氧化硫減排已經(jīng)取得決定性勝利的情況下，也可放松非電行業(yè)的二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)，不一定都要實(shí)現(xiàn)超低排放。

3.7　完善電力行業(yè)治霾的有效措施，減少不必要的過度措施

首先，在京津冀及周邊等霧霾高發(fā)和多發(fā)地區(qū)，需要電力行業(yè)在排放污染物的粒數(shù)濃度上有大幅度下降，而不是止步于PM2.5質(zhì)量濃度、二氧化硫或氮氧化物的超低排放。其次，在二氧化硫和氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)方面，考慮到區(qū)域差異，不必追求全部達(dá)到天然氣的超低排放水平。再次，根據(jù)PM2.5粒數(shù)濃度和排放量對發(fā)電機(jī)組的規(guī)模和脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行多樣化選擇，避免一刀切。比如大機(jī)組效率高，但考慮到其排放的超細(xì)顆粒物粒數(shù)濃度遠(yuǎn)大于循環(huán)流化床發(fā)電機(jī)組，可以在特定領(lǐng)域適當(dāng)保留后者。同時，研發(fā)更多的脫硫脫硝技術(shù)，避免單一技術(shù)潛在風(fēng)險集中暴發(fā)引起災(zāi)難性的后果。

3.8　綜合考慮財政支持能力和政策的可持續(xù)性，量力而行，治理PM2.5源解析中的各類非煤來源PM2.5排放非煤領(lǐng)域?qū)M2.5的質(zhì)量濃度影響顯著，但對霧霾暴發(fā)影響相對小，因此應(yīng)該因地制宜，量力而行，分清主要矛盾和矛盾的主要方面，循序漸進(jìn)，取得可持續(xù)的改進(jìn)。

另外，汽車等移動源發(fā)展迅速，污染治理難度大，見效慢，需要及早采取得力措施，與其他非電行業(yè)的治理有所不同。

3.9　因地制宜，量力而行，做好農(nóng)村清潔采暖工作

在居民散煤治理方面，選擇適合的技術(shù)方式、好爐配好煤和生物質(zhì)清潔利用，以便把經(jīng)濟(jì)成本控制在居民經(jīng)濟(jì)承受能力和財政持續(xù)補(bǔ)貼能力之內(nèi)?？紤]到農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，在農(nóng)村推行氣代煤、電代煤，即使有補(bǔ)貼，農(nóng)村居民也會降低采暖舒適度來節(jié)約成本，以方便全年炊事用氣。一旦沒有補(bǔ)貼，大部分家庭會重新采用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的采暖方式。從長遠(yuǎn)、可持續(xù)的環(huán)保效果角度來看，好爐配好煤和生物質(zhì)清潔利用，更符合經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)域和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域農(nóng)村中三分之一經(jīng)濟(jì)收入較低農(nóng)戶的現(xiàn)狀。

3.10　根據(jù)低碳發(fā)展和應(yīng)對氣候變化需求，以及可再生能源的發(fā)展進(jìn)程，合理確定煤炭清潔利用的規(guī)模和速度

未來不論是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、環(huán)境保護(hù)還是應(yīng)對氣候變化，煤炭都屬于要盡可能壓減的資源，還應(yīng)該及早采取措施避免鎖定效應(yīng)。但是，治理迫在眉睫的霧霾問題，并不是立即大幅度壓減煤炭消費(fèi)的理由。霧霾大暴發(fā)的直接原因不是煤炭，而是其污染物治理過程中濕法脫硫環(huán)節(jié)的小失誤造成的。研發(fā)或升級脫硫技術(shù)和設(shè)施；或者濕法脫硫取消GGH后能夠采取其它補(bǔ)充措施，避免脫硫塔進(jìn)口溫度過高，避免出現(xiàn)濕煙囪等問題，可能不會產(chǎn)生2013-2014年的霧霾大暴發(fā)。在此認(rèn)知下，就可以在一定時間內(nèi)清潔利用煤炭，為清潔能源的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品成熟留出合理的時間，為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供有競爭力的動能。至于煤炭燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，將來也會有相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行處理；或者在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段后，有充足財力更大力度加快發(fā)展清潔能源。沒有理由把環(huán)保設(shè)施自身產(chǎn)生嚴(yán)重次生污染導(dǎo)致霧霾大暴發(fā)的帳記到煤炭燃燒頭上；也沒有理由脫離經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段和水平，脫離自身的資源稟賦條件，大量進(jìn)口天然氣、摒棄清潔利用煤炭，這可能危及能源安全；也不必用未來的碳排放峰值年承諾，在不具備可替代條件情況下，過度約束現(xiàn)在的煤炭清潔利用，但要防止鎖定效應(yīng)。隨著清潔能源技術(shù)向更成熟、更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，必定會放棄煤炭，選用清潔能源。應(yīng)對氣候變化，減少碳排放，減少煤炭自身污染是必然趨勢，但是在沒有穩(wěn)定清潔能源供給的情況下，煤炭的清潔化利用是關(guān)鍵。

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參考文獻(xiàn):

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 [6] 繆正清. 四論濕法煙氣脫硫可能為引起全國性霧霾的主要原因[EB/OL].https://wenku.baidu.com/view/544988bf49649b6649d7473e.html

[7]    蘇躍進(jìn).水蒸氣和水溶性離子排放對霧霾暴發(fā)的影響分析.科學(xué)與管理,2019,39(2):55-68.

Find the Primary Cause for Haze 
Deal with the Haze in an Economic, Fast, Accurate Way

ZHOU　Yong
(Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China)

Abstract: The WFGD's demolition of GGH accounted for the sudden increase of PM2.5 particulate matter from the single facility, and large numbers of firms took action in the same time. This paper analyzed how these abrupt changes caused the sudden increase of PM2.5 particle and in turn the sudden burst of heavy haze systematically. The paper summarized the achievements, deficiencies and reasons of dealing with the haze in the major fields such as the thermal-power sector. The paper also discussed why the atmospheric visibility was still unsatisfactory with lower PM2.5 mass concentration compared with the days before the burst of heavy haze. It is essential to compare the atmospheric environmental systems' abrupt changes before and after the heavy haze to find the cause, but not limited to the comparison between areas and time after the heavy haze. The long run factors such as the industrial structure and pollutants' emission could not result in the sudden burst of heavy haze as well. After clearing the cause for the heavy haze in 2013-2014, we put forward ten countermeasures to deal with the haze in an economic, fast, accurate way.
Keywords: haze; PM2.5; condensable particulate matter; countermeasures

基金項目：基金項目:山東省社科規(guī)劃課題、山東省科學(xué)院智庫專項課題：山東省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與能源碳排放協(xié)同研究和中美綠色合作伙伴山東省科學(xué)院-美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室結(jié)對研究項目

作者簡介：周勇（1964-），齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）二級研究員，美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室客座資深科學(xué)家，山東省智庫高端人才，研究方向：科技創(chuàng)新戰(zhàn)略與政策，經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與能源環(huán)境碳排放協(xié)同的定量分析研究。