二 京津冀地区雾霾现状与成因分析

2008年前，京津冀地区空气质量状况整体良好，[9]优良率均在60%以上，首要污染物以可吸入颗粒物为主。空气污染指数的空间分布形势为由沿海向内陆递增，且形成了北京、石家庄和天津这三个高值中心与秦皇岛、张家口、衡水这三个低值中心。随后，京津冀地区频繁遭遇雾霾袭击，尤其秋冬季节更加严重。据中国气象局气候中心的分析统计，近十年京津冀秋冬季雾日数是减少的，而霾日则显著增加。2013年，京津冀区域13个地级及以上城市空气质量平均达标天数比例为37.5%，区域内所有城市PM2.5和PM10年平均浓度均超标，全国空气质量相对较差的前10位城市中归属河北省的占了7个（邢台、石家庄、邯郸、唐山、保定、衡水、廊坊）。[10]蓝天白云成为区域内人民群众最殷切的期盼。2013年9月国务院发布《大气十条》行动计划，2014年2月底，“京津冀协同发展”上升到国家战略的高度，三地联手治理雾霾成为最清晰、最紧迫的目标任务。从环保部的统计数据看，京津冀治霾成果显著。2014年，京津冀区域PM2.5浓度为85.9微克/立方米，较2013年下降4%。[11]2015年与2014年同期数据相比，整体城市空气质量已有明显提升。[12]雾霾的预警能力有了长足的进步，各次雾霾发生、发展乃至消散的过程都可准确预报。各地也都制定了详尽的应急预案，并根据实际执行情况不断对预案的触发机制和执行细节进行优化调整。政府主动作为，协同发展最直观的初步成果就是京津冀环境空气质量开始明显改善。环保部监测数据显示，2016年上半年，北京市环境空气优良天数比例为58.8%，同比提高10.2个百分点；PM2.5浓度为64微克/立方米，同比下降17.9%，相比2013年下降37.9%; PM10浓度为88微克/立方米，同比下降19.3%，相比2013年下降31.3%。天津的雾霾形势也有所缓解，2016年上半年，天津环境空气质量达标天数115天，同比增加20天；PM2.5、PM10、二氧化硫、一氧化碳4项主要污染物浓度同比分别下降了12.5%、14.4%、37.8%和25%。河北省PM2.5平均浓度同比下降幅度达21.0%，降幅之大在全国各省市区中居于第三名。环保部的环境状况报告显示，京津冀区域空气质量有所改善，但目前京津冀地区空气污染仍严重，空气质量相对较差的前10位城市仍然有河北省的上述7个城市。

自2013年《大气污染防治行动计划》实施以来，执行有力、成效显著。PM2.5浓度总体持续下降，重污染天数也明显减少，PM2.5平均浓度下降33%[13]，但冬季空气质量改善幅度并不明显。进入2016年秋冬以后，情况出现反复，雾霾天气再次来袭。北京市空气重污染应急指挥部办公室10月2日发布了2016年下半年首个空气重污染黄色预警，其后区域内主要城市根据污染程度，相继发布了“重污染天气黄色预警”。

根据环保部公布的2016年前三季度空气质量数字，京津冀区域13个城市前三季度平均优良天数比例为60.8%，同比提高8.4%，京津冀雾霾协同治理取得了一定进展，但2016年前三季度74个城市中空气质量排名相对较差的后10位中有6个位于河北省，京津冀地区空气质量仍有较大提升空间。

京津冀雾霾污染在时间单维度、空间单维度和时空双维度上分别表现出“雪球效应”“泄漏效应”和“警示效应”，呈现明显的“空间溢出效应”和“高排放俱乐部集聚”特征，符合库兹涅兹曲线描述的污染与经济增长均存的U形关系。近期京津冀地区雾霾的发生发展有四个特点。一是变化迅速。几小时之内污染物浓度会迅速攀升，24小时就可能达到重度及以上污染级别，部分地区PM2.5甚至超过500微克/立方米。二是虽然污染程度重但持续时间有所缩短。对比曾经有过的连续11天的雾霾天气，2016年各地雾霾持续时间普遍缩短，国庆期间的雾霾天气也仅持续了3天，优良天气与雾霾天气有短暂交替现象。三是雾霾天气在大面积发生的同时也表现出一定的局部性。如2016年11月14日，河北省部分城市为雾霾天气，而距离150公里之外的北京市空气质量则为优，局部地区空气质量指数（AQI）在一段时间内甚至保持在35以内。京津冀地区大气污染指数的空间分布形势为由沿海向内陆递增，不同城市之间的空气质量状况具有显著区域性特点。[14]四是雾霾主要发生在静稳天气，持续无风的情况下，AQI逐渐增高，一旦有风AQI则开始降低。对京津冀地区本次重污染过程的分析表明，有机组分和硝酸盐仍是本次过程中PM2.5的主要组分，工业和机动车排放是此次重污染的主要来源。但随着各地逐渐启用燃煤采暖设施，在夜间近地面的高湿环境下，硫酸盐的二次转化加剧，对PM2.5的贡献有所加大。[15]

雾霾的主要成分为大气中的细颗粒物（PM2.5），但其发生发展的原因十分复杂。并不是只要控制住包括烟尘、扬尘、秸秆燃烧烟尘、汽车尾气等PM2.5的一次性部分就能防止雾霾出现，因为雾霾主要是由PM2.5中吸湿性组分引起，是二次细颗粒物，在这个二次性部分的形成过程中，是二氧化硫、氮氧化物等污染成分推波助澜。[16]二氧化硫和氮氧化物则主要来源于电力热力生产和工业过程（主要是燃煤），随着交通运输业的发展，机动车排放已经占到氮氧化物源的1/3。

从雾霾的形成过程看，包括霾气溶胶积累、霾雾转化和混合及减弱三个主要阶段，[17]且空气中的颗粒物在特定的条件下会发生生化反应从而引起二次污染。雾霾的主要污染源源自人类活动，如工业污染物排放、机动车尾气、工地产生的扬尘、农田秸秆燃烧乃至日常生活中的油烟。根据北京市统计局、国家统计局北京调查总队2013年的分析，[18]PM2.5是京津冀首要污染物，其中燃煤、机动车和工业排放为其最主要来源。北京机动车尾气排放对大气影响最明显，天津、河北工业污染对大气影响则较突出。虽然各有数据支撑，但也有其他说法，雾霾的成因不应该这样单一。结合前文所指出的2016年入冬以来各地雾霾从发生到消散全过程的特点看，雾霾的形成已经不再是各种细颗粒的简单混合，而是存在着较为复杂的生化反应。

大气污染具有跨域溢出效应，特定地区的空气质量会受到毗邻地区污染排放水平的严重影响。北京市环保局发布的2014年PM2.5来源解析结果显示，在北京PM2.5的来源中，区域传输贡献约占28%至36%，本地污染排放影响占64%至72%。在遭遇特定条件下的重污染过程中，区域传输的贡献可达50%以上。相比2012年PM2.5来源解析结果中外来影响所占24.5%的比例，此次占比28%至36%，也显示出PM2.5的区域传输对北京的影响正在不断加大。由于空气的流通性，空气质量是一个跨区域问题，周边地区对北京市有影响，但北京市在京津冀区域内同时也是一个污染节点，也会影响其他区域。根据天津市环保局公布的2014年颗粒物来源解析结果，PM10来源中本地排放占85%—90%，区域传输占10%—15%; PM2.5来源中本地排放占66%—78%，区域传输占22%—34%。石家庄市环保局公布的该市2014年空气颗粒物来源解析结果显示，石家庄市PM2.5的23%至30%为外地输入，70%至77%来自石家庄本地污染；PM10来源中区域外污染传输占10%至15%,85%至90%来自石家庄本地污染。

京津冀地区雾霾多发还有地理地貌和气象方面的原因。京津冀地区三面环山，不利于污染物扩散，在静稳天气作用下污染物极易积累从而形成雾霾。静稳大气条件下，地面受均压场控制，风速较小，大气扩散条件转差，地面风场辐合[19]处，污染物迅速累积。有研究表明，雾霾天气的形成与厄尔尼诺现象有关。厄尔尼诺现象使北半球出现暖冬，极地冷气团向南伸展的幅度会缩小，因而我国的大风几率将减少，容易出现静稳天气，导致“雾霾”出现的频率增加、污染程度加重。[20]2015年是有历史统计以来的“最强厄尔尼诺年”，华北地区大范围处于“高湿度” “低风速”“强逆温”的极端不利气象条件，助推了污染持续积累[21]，其影响仍在持续。数据分析表明，京津冀地区风速呈整体减少的趋势；总体降水量虽然变化不大，但是降水的日数，特别是小雨日数也呈减少趋势；通风量整体也呈减少趋势，从而减低了大气环境容量[22]，加重了雾霾治理的难度。必须指出的是，虽然受气象条件这个外部因素的影响，京津冀的雾霾天气出现了一定反复，但这并不是雾霾治理的失败，而是说明了雾霾治理任务的艰巨性，更需要长效的政策和机制确保治霾战斗的胜利。

大气污染问题的跨地域性质，决定了区域间联合治理的必要性。从主要大气污染物排放的空间分布而言，京津冀三地排放强度存在严重分异现象，北京的二氧化硫、氮氧化物和粉尘排放，无论按人均计算还是按单位GDP计算，都是全国31个省市自治区中最低的，显示出了产业结构的低排放和高效的污染排放控制水准，但河北省各项污染物的排放水平远超北京水平，形成巨大反差。尽管北京的大气污染物排放水平很低，但在大气流动的自然条件以及京津冀产业内部转移调整的发展背景下，河北省出于发展地方经济的考虑，上马和承接了北京转移的一系列的高能耗高污染项目，使得北京、天津的空气质量难以独善其身。目前，京津冀地区空气污染的府际协同治理仍在启动阶段，依然存在治理的死角，未能完全摆脱利益冲突的“囚徒困境”等流弊，[23]促增因素和促降因素尚需时间有效发挥作用，各项措施的实际效果还有待进一步观察，也需要针对雾霾治理成果进行阶段性评价及有针对性的改进。

此外，也有城市规划和建设方面的原因，如有观点认为目前的建成区缺少城市风道设计，但质疑的声音认为风道的效果以及通风效率还需多方论证。[24]

雾霾的形成有气候方面的自然因素，但究其本质则是源自于人为因素，和工业化、城镇化都有一定的关系。其中，以煤为主的能源结构和以重化工为主的产业结构是造成京津冀大气污染的决定因素，高能耗、高污染排放是雾霾天气发生的根源。[25]相比于长三角和珠三角地区，京津冀多数城市的支柱产业为钢铁、水泥、火电、平板玻璃、石化等高耗能产业，污染物排放总量大，单位GDP排放强度大，其中二氧化硫的排放强度是全国平均水平的3.5倍，氮氧化物排放强度是全国平均水平的4.3倍。根据环保部等机构测算，北京的第一污染源是机动车，第二是燃煤，天津石化行业是工业污染的主要来源，河北则是钢铁、水泥为主。河北省钢铁、火电、焦化等高耗能、高污染企业过于集中。天津、河北产业结构以工业为主，单位能耗高，两地工业综合用能比重均超过69%，尤其是河北省，高耗能行业占比大，能耗增长快，对京津冀地区的空气质量影响较大。京津冀三地承诺到2017年减少煤炭消费总量6300万吨，河北省在压缩传统高耗能、高污染、高排放产业，并开始执行雾霾治理的“调度令”。分析显示，以煤炭为主的化石能源燃烧排放烟粉尘、二氧化硫、氮氧化物占我国空气污染物的比例分别为70%、85%和67%，但是“富煤贫油少气”的能源资源禀赋特点决定了，今后相当长一段时期内，我国煤炭作为主体能源的地位难以改变，因而在环境容量进入临界状态后，在特定的气象条件下极易发生雾霾。此外，人口的快速集聚及公路交通运输强度的提升也共同促使雾霾污染加剧。