本應秋高氣爽，奈何霧霾壓城

初秋已過,深秋將至,我國北方關于"秋高氣爽為何變為霧霾蔽日?"的討論再次被人們關注起來,只是今年比往常更早了些.翻閱往年的媒體報道作為霧霾元年的2012年,其污染情況在2013年年初開始被熱議,2013年霧霾被熱議的高潮大約在冬季，2014年則提前至十月底十一月初的深秋,2015年作為霧霾被揭開的第四年,九月剛剛結束,我國北方這幾日的重度霧霾已讓我們忍不住吐槽。

圖1：9月份中國大陸空氣質量地圖

圖1是根據今年9月份國家環保部發布的空氣質量監測數據生成的空氣質量地理分布圖。我們發現中國北方污染狀況在9月上旬和9月下旬明顯不同。受抗戰勝利閱兵限排影響，9月上旬北方大部分地區空氣質量呈優良狀態。到了下旬，京津冀及周邊地區污染漸漸突顯，排放限制等降霾速效藥效慢慢減弱，大范圍重度霧霾天氣頻繁出現，中國大氣污染的"心臟病"愈發嚴重。唐˙杜甫有詩："愛汝玉山草堂靜，高秋爽氣相鮮新。"形容秋天晴空萬里，天氣涼爽。而對于重度霧霾覆蓋下的人們來說，這樣的天氣只能是等"天相"了。

圖2：十一長假前后空氣質量污染動態圖

圖2是十一長假前后空氣質量污染動態圖，受全國大范圍大風降溫影響，自25日起，北方大范圍霧霾天氣開始減弱，在十一小長假的開始我們看到了久違的藍天白云，然而這樣的好天氣并沒有持續到假期結束，從4號開始，北方霧霾卷土重來，空氣質量已“紅到發紫”。三年過去了，京津冀及周邊地區的居民依然沒有擺脫周而復始的霧霾困擾。

霧霾被揭第四年，關注度不斷提升

圖3：霧霾隨時間關注度

從2012年PM2.5首次被列入大氣監測范圍到2015年史上最嚴《大氣污染防治法》正式發布，公眾對霧霾的關注度持續升溫。今年年初，一部聚焦霧霾的紀錄片《柴靜調查：穹頂之下》于3日內以2億次點擊率刷爆各大網絡媒體。中國大氣污染問題已被推向社會廣泛關注問題的最前端。中國科學院大氣物理研究所研究表明大部分PM2.5跟燃煤和燃油有關。在我國三十年快速實現工業化的進程中，燃煤量巨大的鋼鐵工業發揮了關鍵性作用，也帶來了非常嚴重的大氣PM2.5污染。

回顧歷史，只為更好前行：2013年大霧霾“攻陷”中國紀

2013年，中國霧霾在全球氣候和能源領域話題事件盤點中“一舉奪魁”。年初，京津冀地區首先遭遇嚴重霧霾天氣;10月份以后,哈爾濱、蘇州、上海甚至三亞等地不幸蒙霾，彼時，從東北到華南全部“遇難”。雖然各地“抗霾神器”，各顯神通，但是這場“霾伏”堅不可摧，幾乎籠罩了整個2013年。據統計，在2013年，中國平均霧霾天數為52年之最，創下歷史記錄。圖4是全國2013全年霧霾日數統計分布圖，華北和華東等地區出現長達100天左右的大面積重霾，幾乎占到全年1/3的時長。圖5顯示出市民外出活動受到嚴重影響。什么原因引爆了霧霾?霧霾被揭開的第四年，我們發現了什么?

圖4：2013年全國霧霾日數統計分布圖

圖5：市民生活受到嚴重影響

圖6：2013年冬季中國中東部地區空氣嚴重污染和消退的全程動態過程(由清華大學環境學院提供)

圖6展示了2013年12月8日和9日我國中東部地區空氣嚴重污染和消散的動態過程。不難發現PM2.5濃度分布呈現強區域性，即東部地區PM2.5濃度變化鮮明。

8日凌晨1時全國范圍內PM2.5濃度出現首個峰值狀態，隨后開始下降，于10時濃度降為最低后，反彈開始升高，視為霧霾初發狀態;大約在19時，全國霧霾顯現另一峰值狀態，持續約2小時左右，開始由西北向東南方向消散;消散持續到9日23時，全國范圍霧霾散去，空氣質量轉好。華北和華東地區的PM2.5濃度上升傳輸和降低擴散速度快。

改革開放以來，中國經濟持續快速增長，生活質量不斷提高，與此同時，經濟增長也帶來了嚴重的環境污染。圖7是中國大陸鋼廠的分布圖，與圖6大氣污染動態圖對照，我們隱約發現多數鋼鐵廠所在地被污染區覆蓋。作為國民經濟的支柱產業，鋼鐵工業與大氣環境的污染有怎么樣的聯系?

中國現有鋼鐵工業布局總體上呈現“北重南輕”、“東多西少”的特點，如圖7所示。華北地區鋼鐵生產量最大，華東地區緊隨其后，產量也不容小覷。根據國家發展與改革委員會2009年的摸底調查，城市型鋼廠總共39個，其總產能2.28億噸，占全國總量的39.5%，即中國近40%的產能是由城市型鋼廠貢獻。無獨有偶，2013年全國的大氣污染物濃度分布也呈現出“北重南輕”、“東多西少”的特點。這僅僅是一種巧合嗎?

圖7：中國大陸鋼鐵廠分布圖

我們從2013年12月8日到9日的動態污染圖中選取PM2.5嚴重污染區域的霧霾8日7時狀態、9日1時狀態和消散過程三個關鍵點的圖像，以河北省、山東省和湖北省為例仔細分析PM2.5污染與鋼鐵的關系。

圖8：空氣嚴重污染區8日7時狀態

8日7時，全國空氣PM2.5濃度處于一個相對較低水平，空氣嚴重污染區河北省和山東省的PM2.5濃度均呈降低趨勢，如圖8所示。

河北省擁有大型鋼鐵廠—河北鋼鐵集團有限公司，直屬子分公司20余家，如唐鋼、承鋼、邯鋼、宣鋼、石鋼和衡板等子公司。其排放的污染物無疑是河北省空氣質量差的元兇。唐山和保定是最突出的大氣污染嚴重的始發城市(圖8)。河北西北兩面有山地、丘陵和高原分布，大氣污染物擴散方向有限，主要沿東南和環渤海方向。東南部污染嚴重，西北部較輕，且高污染地區主要為污染企業、人口密集的平原和市中心區。其內環京津兩地自然深受其害。

重工業發達的山東省是華東地區大氣嚴重污染的省份之一。山東鋼鐵集團有限公司是山東最大的鋼鐵廠，旗下有濟鋼、煙臺鋼鐵和日照鋼鐵等子公司，分布于中部和沿海地區。從圖8可見，山東鋼鐵是全省霧霾“現身”的重要源頭之一，其產生的大氣污染物在中部凸起的泰山以及大面積波狀丘陵的地勢條件下，向東西兩個方向大范圍蔓延擴散。

此外，湖北的武漢鋼鐵集團位于湖北省中東部地區。而此區域大面積空氣質量三級以上，霧霾十分嚴重。鋼廠與重霾區的高度重疊不是巧合，而是污染源頭。

圖9：空氣嚴重污染區9日1時狀態

8日19時,PM2.5濃度達到峰值狀態,京津冀和山東均空氣嚴重污染。PM2.5高濃度狀態持續幾小時后,在風力、溫濕度等氣象因素的作用下,全國范圍內PM2.5濃度開始下降,霧霾由西北向東南逐漸消散。圖9為9日凌晨1時空氣霧霾狀態。顯然,除邯鄲和衡水仍嚴重污染外,京津冀空氣明顯改善,而山東省空氣仍大面積嚴重污染。

圖10：空氣嚴重污染區霧霾消散過程

從圖10可以看出于9日凌晨1時左右，京津及周邊城市和石家莊市的霧霾已陸續率先散開、速度較快，PM2.5濃度下降幅度很大，空氣質量明顯改善。南部地區的衡水和邯鄲空氣質量仍十分嚴峻，消退最緩慢，而此處是河北鋼鐵集團的重大基地之一。凌晨4時，邯鄲市成為河北省霧霾的最后消散點。

伴隨著河北省霧霾向東南部的擴散，山東省的中西部地區的霧霾于9日凌晨3時才大幅度散開，繼而空氣轉好。北部和沿海區域霧霾嚴重，于凌晨4時以后才開始大范圍散去。

從整個霧霾變化過程來看，河北省和山東省的霧霾嚴重始發地點與兩家大型鋼鐵集團所在地高度重疊，空氣污染也最重;霧霾始發地點往往是在一定區域范圍內霧霾散去的最遲點;有時，風向和風速等氣象因素和地理條件因素在較短時間內會推動污染物擴散，但是污染物源發點真正掌控著大氣污染的命脈。

2013年是我國大霧霾之年，除了河北省和山東省之外，江浙一帶空氣質量形勢也十分嚴峻。全國東部地區大部分省份囿于其境。責有攸歸，義無旁貸。對于京津冀和山東地區，河北鋼鐵集團和山東鋼鐵集團的污染物排放對PM2.5大氣污染有著直接不可推卸的責任。這不禁讓人油然發問，2012年我國已經將PM2.5納入了環境監測范圍，為什么2013年還會深受其害?鋼鐵廠怎么了?

鋼鐵問題：燃煤量大、排污量大

鋼鐵工業是燃煤大戶。據柴靜霧霾調查，2013年我國燃煤36億噸，其中3.8億噸燒在京津冀地區，這其中的3億噸燒在河北;鋼鐵廠選用了大量最年輕的煤—褐煤，且大多不清洗，產生的廢渣多半是灰分，基本有幾億噸;這些未經清洗的煤產生的SO2等污染物，比所有大電廠加起來還要多。此外，我國鋼鐵產能出現了嚴重過剩現象，從2005年的三億多噸增長到現在的七八億噸。在大燃量、劣質、缺少清潔燃煤、高產量的作用下，PM2.5要得到有效控制的難度增大。

鋼鐵工業除了在能源消耗上存在漏洞外，排污量大也是現存棘手的問題。據2013年統計顯示，京津冀、長三角、珠三角占國土面積的8%，消耗了全國煤炭的42%，生產了55%的鋼鐵，單位面積污染排放強度近全國平均水平的5倍。以我國大氣污染重災區的華北京津冀地區為例，客觀分析鋼鐵工業的污染物排放現狀。清華大學賀克斌教授曾指出大氣主要污染物SO2、NOx、VOCS、PM2.5、BC、OC排放強度高值區集中在華北地區。鋼鐵工業最集中的區域也在華北地區，華北地區中最集中的地方是邯鄲和唐山，如圖11所示。

圖11：京津冀各城市鋼鐵廠分布圖

如果鋼鐵廠停限產，藍天會有嗎?

造成大氣污染的鋼鐵工業雖然從未擺脫被詬病的焦點，但是在近年來國家采取的高強度應急環保政策和科技支撐下，其整改行動已見成效。2008年”奧運藍“、2014年的“APEC藍”以及2015年的“閱兵藍”讓百姓記憶尤為深刻，并冠以“帝都藍”的美名。

“帝都藍”是怎么來的呢?在2008年北京奧運會期間，北京、河北、天津、山東、山西和內蒙6省聯防聯控治理大氣，鋼鐵產業重組，調整結構，中小型鋼鐵廠的高爐關閉停限產。在2014年APEC會議期間，6省實行最高空氣質量保障措施聯防聯控，重點污染企業限產，300多家企業改造減排，部分企業燒結和高爐關閉，最終減排30%~40%。在今年我國紀念世界反法西斯戰爭勝利70周年閱兵期間，國家采取史上最高度的7省(河南為新入列省)大聯防聯控舉措，重點控制高架源大氣污染物的排放，有萬余家燃煤鍋爐關閉、重點鋼鐵工業停限產。

可見短期速效的治污效果—三次“帝都藍”卓有成效。但是治污措施停息后，“報復性”重霾污染就尾隨其后，空氣質量反彈變差。如此強烈的視覺沖擊不得不引人反思鋼鐵行業對霾的貢獻有多大。