生活具有十分重要的意义。

一、从自然科学技术角度分析PM2.5

大气环境科学将相对湿度高于95%以上的大气低能见度现象叫做雾，将相对湿度低于80%的大气低能见度现象叫做霾。纯净的雾只影响能见度，对人体并无害处；霾则是雾与空气中的PM即微细颗粒混合后在特定气象条件下形成的一种大气污染现象。

霾污染物的组成成分可分为两类。第一类是微粒，分为直接排人空气中的微粒和二次微粒。前者由尘土性微粒、植物和矿物燃料燃烧产生的炭黑粒子等组成，后者主要是空气中的二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）和氨气（NH₃）等在日光下转化而成的二次酸性微粒，主要成分是硫酸铵和硝酸铵等，是大气中细颗粒物PM2.5的主要成分，能够直接侵入人类肺泡。第二类则是近地面臭氧，由氮氧化物和挥发性有机物在日光和热的作用下转化而成。近30多年来近地面臭氧含量呈升高的趋势。

PM2.5作为一类危害人类健康的微细颗粒物质，主要由人类活动产生，主要来自于电力、水泥、冶金、化工、工业炉窑、取暖锅炉等生产过程中煤炭燃烧形成的烟气粉尘排放，以及汽车尾气、汽修喷漆、建筑工地和道路交通产生的扬尘等。一个地区的化石能源消费和化工生产企业越多、机动车越多，排放的PM2.5和臭氧就越多，空气中的PM2.5浓度和近地面臭氧浓度就越高，在遇有雾气的情况下，就更有可能形成雾霾甚至是重度雾霾。

二、雾霾是特定经济发展阶段的一种大气污染现象

（一）国外经济发展阶段与PM2.5的相关性

雾霾不仅是一种自然现象，更是一种社会经济现象。严重雾霾频发是一定经济发展阶段的产物，这已被人类历史所证明。历史上发生过的世界八大污染事件中，有5个事件是工业烟气、汽车尾气等排放引起的雾霾天气造成的，另外3个事件也都是区域工业化高速发展导致的后果。历史上最为严重的雾霾污染事件是1952年12月5～8日发生的著名的伦敦雾事件。当时，英国正处于工业化中后期，伦敦泰晤士河两岸化工厂、火力发电厂、钢铁厂等密集，每天都排放大量含有各种化学物质的烟气和粉尘。1952年5～8日，伦敦的天气发生大雾，空气流动极差，烟气不能飘散，在低空的雾气中积累，几乎覆盖英国全境，温度逆增，逆温层在40—150米低空，致使燃煤燃烧和化工厂、冶金厂排放的烟雾及汽车尾气不断积聚。空气中尘粒浓度最高达4.46mg/m²，超过平时10倍；二氧化硫浓度最高达1.34ppm，超过平时6倍。烟雾中来自钢铁生产企业排放的三氧化二铁与燃煤烟气中的二氧化硫、水汽等发生复杂的氧化反应，产生硫酸类微细粒子；汽车尾气中的氮氧化物、铵盐类粒子等发生复杂的化学反应生成硝酸盐类微细粒子；大量酸性物质微细粒子凝结在烟尘或凝源上形成严重酸雾，毒害作用很大。这次事件直接与间接造成12000多人丧生。如果从经济发展阶段看，1952年英国的经济结构和人均GDP水平与目前的中国类似，都是重化工业发展较快的时期，钢铁、火力发电、化工、汽车、建筑材料等产业是经济增长的主导产业。

随着工业化逐步完成、人们对环境问题的认识提高、对污染进行日益严格的治理，随着技术进步，环境污染程度会有所减轻。如，1980～2000年，美国包括洛杉矶在内的51个大城市的PM2.5水平平均降低了31%，降低幅度在0.4%～59%之间，表明美国已经进入了PM2.5的下降期。PM2.5与经济发展阶段的相关性，实际上表现为环境库兹涅茨曲线所概括的环境污染与经济发展阶段的基本关系，尽管对环境库兹涅茨曲线还存在诸多怀疑和争论。

（二）我国经济发展阶段与PM2.5的相关性分析

目前，我国正处于工业化和城市化的快速发展时期。近30年来，随着社会经济的高速发展，以煤炭为主的能源消耗大幅攀升，机动车保有量急剧增加。根据《2012中国能源发展报告》数据显示，2011年我国人均能源消费量为2.59吨标准煤，虽然不及美国的四分之一，但能源消费总量已达34.78亿吨标准煤，占世界一次能源消费总量的20%，总量已超过美国。特别是我国一次能源消费中煤炭比重高达70%，单位能源消费产生的PM2.5污染物强度高，大气环境污染的压力明显高于其他国家。截至2012年底，我国机动车总保有量已达2.4亿辆，其中汽车为1.2亿辆，这一数据已与美国持平，而且我国的机动车质量和尾气排放污染指标比美国低，同样的机动车数量，所排放的污染物要高于美国。

根据1961～2005年我国霾日统计资料显示，我国霾日呈现东多西少的空间分布态势，目前霾天气比较严重的地区有华北地区、黄淮海地区、长江三角洲、四川盆地和珠江三角洲。全国平均年霾日数呈现明显的增加趋势，增长率达1.19天/10年。经济发达、人口密集的特大城市霾天气日益加剧，如北京市在过去的30年间增加了30天，2000—2010年霾日呈波动上升趋势，2011年1～10月份霾日达72天，比2010年的平均水平35.4天增加一倍，2013年仅1月份严重雾霾天数就达25天，为2010年全年的69%，超过上世纪90年代每年全年的天数。进入2013年以来，PM2.5引起的严重雾霾天气大范围持续频发在世界历史上也是少见的。

如果把经济发展中一些重要的技术经济数据进行国内外对比分析可以发现，现阶段我国发生PM2.5雾霾的频度和程度高于美国是必然的。目前，我国仍然处于快速的现代化进程中，而且我国的现代化进程是工业化、城市化、信息化和低碳化同时推进的立体发展模式，这与发达国家在时间上分阶段线性推进的模式截然不同。（见图1）现阶段，我国经济增长的物质消耗强度非常高，即使不断引进和自主开发大量先进的生产技术和环保技术，使得单位产出、人均资源消耗强度和污染物排放强度远比发达国家相近发展阶段的强度低，但单位国土面积在单位时间内消耗蓄积资源的强度和污染物排放物强度也比发达国家现阶段高得多。如，美国与中国国土面积基本相当，但2012年中国煤炭消耗折合油当量为18.394亿吨，占世界的49.4%，美国为5.019亿吨，中国是美国的3.664倍；2012年中国的水泥产量为21.50亿吨，美国仅为0.774亿吨，中国是美国的27.8倍；2012年中国的粗钢产量为7.0878亿吨，美国仅为0.8859亿吨，中国是美国的8倍。综合看，目前我国单位国土面积上生产的钢铁、建材、化工等主要高耗能、高PM2.5排放的产品，以及消耗的高污染排放的煤炭能源量起码是美国的3.664倍以上。即使我国消耗单位资源排放的污染物达到目前美国的水平，我国的重化工业对单位国土面积排放的污染物也仍然是美国的83.664倍以上。这就是说，假设我国资源消耗污染排放弹性与美国相同且工业对PM2.5的贡献为50%，我国大气中的PM2.5浓度为美国的2.8倍以上是正常的。如果再考虑我国的汽车、农用车、建筑、农业养殖、烹调及采暖等其他方面排放PM2.5的强度比美国高，以及我国的环境管理和技术水平与美国还存在一定差距，我国大气中的PM2.5浓度大大高出美国现阶段水平是可以解释的。

目前，我国的雾霾成因主要还是以工业来源为主。以北京市为例，在近几年重化工业高速发展的背景下，虽然北京市实施“退二进三”的产业结构和布局调整，把高耗能、高污染的重化工业转移到周边省份，但这些产业在北京市周边快速发展，所排放的PM2.5在空气中飘动已经包围了北京市。北京市周边方圆400公里范围内的钢铁产能可能已经超过2亿吨，相当于目前美国钢铁产能的两倍多；燃煤火力发电厂、化工厂、水泥建材厂布局密度很大。再加上近几年汽车使用量的急剧增加，特别是各种载重汽车和前几年购买的汽车，其尾气排放标准不高，且高污染的“高龄汽车”占比大，对PM2.5排放的贡献也正在持续增长。

未来几年，我国仍然处于持续推进工业化、城镇化进程中，我国的能源消耗总量仍将持续增加。我国将“十二五”末能源消费总量指标拟定为年40亿吨标准煤红线，有关专家的预测则达到40.5亿吨标煤，比2011年34.8亿吨的总能耗增加16%。目前，我国汽车保有量为每千人83辆，远低于164辆/千人的世界平均水平和同为发展中国家的巴西的130辆/千人。未来十几年，汽车价格降低、人均GDP增加等多种因素将使汽车大规模进入家庭，预计到2020年我国汽车保有量将超过2亿辆，各种机动车保有量总和将超过3.5亿辆。如果不采取强有力的措施，使单位资源能源消耗排放的PM2.5大幅度下降，我国大气污染物尤其是PM2.5排放就会持续上升，大气污染将更加严重，重度雾霾将会更加频发，建设生态文明和美丽中国的目标将难以实现。

三、治理PM2.5高排放的对策

PM2.5引起的重度雾霾持续频发已经引起我国政府和居民的高度重视，人们已经意识到资源与环境约束对于可持续发展的重要性，已经把贯彻落实科学发展观和转变发展方式、建设生态文明、保护生态环境放在经济社会发展的首要位置。党的十八大报告指出，“建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。”从技术经济学角度分析，要彻底扭转严重雾霾天气大范围频发的趋势，必须从三方面入手。

（一）创新技术经济范式

工业化以来，各国经济活动都是传统的“资源——产品——消费——废物排放”单向线性技术经济范式。特别是20世纪50年代后，人类社会进入了基于化石能源和资源的线性技术经济范式时代，PM2.5成为这种范式的必然产物，已经成为影响大气环境的主要诱因。

基于人类经济活动的刚性特征，通过降低生活水平的方法减少能源资源消费，从而减少PM2.5排放是不可能的。必须创造出一种既能发展经济、提高生活水平，又能从源头上减少PM2.5产生和排放的技术经济路径和范式。应大力发展循环经济，把“资源——产品——消费——废物排放”单向线性技术经济范式转变为“资源——产品——消费——废物排放——再生资源”的循环型技术经济范式，通过资源消耗的减量化、再利用和资源再生化，提高一次资源和再生资源的利用效率，在产出同样的情况下减少资源和能源消耗总量的先进技术经济范式。这种范式可以减少资源开采和消费，从源头上减少PM2.5产生和排放。我国的钢铁、化工、水泥建材、发电、造纸等产业的循环经济实践已经证明，循环经济模式对降低PM2.5排放强度具有十分明显的作用。近年来，钢铁、水泥、发电等企业的烟粉尘回收利用，不仅大大降低了PM2.5排放，还创造了较高的经济效益。

但在发展循环经济的过程中，也存在PM2.5排放的潜在威胁。如，一些小企业以循环经济为名，回收废旧钢铁，利用小电炉自己加工搞小铸造，因技术落后、规模小，达不到环境标准要求，形成大量烟粉尘和氮氧化物排放，反而加剧了大气污染。因此，加快创新技术经济范式，必须使现有的线性技术经济范式向循环化和清洁化方向转变，从“浅度”粗放循环向“深度”精细化循环发展，从主要关注大宗废弃物的回收与简单循环利用，向工艺过程清洁化深度发展。

（二）积极开展环境综合治理

为改善环境质量，应对经济增长带来的PM2.5污染问题，我国从2005年人均GDP只有2000美元左右的阶段起就开始高度重视环境保护问题，远比发达国家开始的更早。“十一五”期间我国开展了全面的环境治理，把单位GDP能耗和二氧化硫、化学需氧量排放绝对量作为约束性指标列入了规划纲要，形成对地方政府业绩考核的核心指标，并采取十分严厉的行政管理手段。8年来，我国在经济持续快速增长的情况下，实现了单位GDP能耗、主要污染物排放绝对量的削减，在一定程度上也降低了污染物排放的强度。如果没有这些节能减排措施，今天面临的PM2.5及雾霾问题会更加严重。

进入2013年以来，重度雾霾天气不仅没有减少，反而更加频发，其原因十分复杂。除了重化工业规模扩大引起PM2.5排放增加外，环境管理也存在漏洞，忽视一些PM2.5源头也是重要原因之一。过去我国主要关注固体废弃物、污水、二氧化硫、粉尘等“显性”污染物减排，对于像PM2.5这样的“隐形”污染物排放的管控不足，尤其是对氮氧化物的去除还没有采取强有力的措施。“十一五”期间动态污染监测对象还局限于规模以上企业或少数重点企业，污染物控制对于小规模企业还很难做到有效及时。在农业领域，国家强化了规模化养殖，促进了养殖业经济效益的提高，但忽视了对规模化养殖的氨氮排放管理和控制，多数规模化养殖企业没有进行严格的环境保护。

在重视工业领域排放控制的同时，我国没有对消耗量日益增加的油品和数量日益增加的机动车（尤其是载重车、摩托车、农用车等）尾气排放进行严格控制。我国的汽油含硫率比发达国家高15倍多。我国的载重车主要是个体所有，载重车“超龄超载”现象十分普遍，高速公路上的“墨斗鱼”现象十分普遍。机动车使用日益成为PM2.5排放增加的重要原因之一。

治理PM2.5必须走环境综合治理的道路。今后环境管理不仅要针对固体废弃物、污水、二氧化硫、粉尘等“十一五”期间重点控制的“显性”污染物，还要针对氮氧化物、PM2.5等“隐形”污染物。国家“十二五”规划纲要在约束性考核指标中已经增加了氮氧化物和总氮、总磷等总量排放控制指标。为此，需要制定和实施新的减排政策。

1 鼓励企业运用先进高效的生产技术和环保技术，改造传统产业和落后生产工艺设备。对于新建生产能力，要大大提高环境准入门槛，严格限制落后技术的复制应用，严格淘汰高污染、高排放的落后产能，从源头上降低污染的产生与排放。

2 改变价格形成机制。在脱硫电价基础上实施脱硝电价政策，鼓励电厂和冶炼厂脱硝；通过实施氮氧化物排放税或收费政策，激励企业采取措施加大脱硝力度。

3 强化对所有企业的排污管理。不仅要重点监测和管理规模以上企业或重点企业，还要监测和管理小规模企业；所有排放烟尘粉尘和化学烟气的设备，应强制安装新型除尘技术设备，有效降低PM2.5的排放量。

4 提高汽车尾气排放标准。采取行政和经济手段，加速老旧超龄车的强制性淘汰报废，加大对老旧车淘汰的补贴力度。

5 制定政策鼓励机动车生产厂家开发低大气污染物排放的机动车，提高全国各地的成品油标准。对柴油发动机、农用车辆、船舶等排污量大但尚未开展大气污染规制的排污对象，要及早制定和实施有效的大气污染控制标准。

6 提高汽柴油质量和市场准入标准，降低油气中的硫等杂质含量，以便降低机动车尾气的PM2.5浓度。

（三）加大技术创新力度，发展战略性新兴产业

加大技术创新力度，发展战略性新兴产业，优化产业结构，大幅度降低高消耗、高污染排放产业和产品的需求，是减少资源能源消耗、加大大气污染物的全面脱除和回收利用力度的重要途径。

1 大力开发新能源产业，加强非化石能源资源的利用。根据弗里曼和佩雷斯的研究，发展新能源产业必须关注三个条件。一是长时期内充分的供应能力。二是成本明显降低，相对成本迅速下降。三是有可使用性和广泛的应用前景，在降低成本的同时能够改变资本、设备、劳动和其他投入。新能源尤其是具有低硫排放、低碳排放性质的生物质资源具有满足上述要求的潜力。生物质资源具有可再生、可更新、数量大的特性，有持续满足大量供应的潜力。地球上每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨，其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，但目前作为能源的利用量还不到其总量的1%，只占全球能源消费的10%左右。瑞典农业大学能源与技术系开展的研究认为，生物质资源是位于煤炭、石油和天然气之后的第四大能源来源，其生产潜力到2050年约为1100～1500 EJ能量单位（EJ相当于1018焦耳），如果全球生物质资源得到充分利用，与国际能源署对2050年全球能源最终消费总量的预测值1000EJ相比，完全可以满足世界能源需求。通过技术创新与开发，生物质资源利用技术正在趋于成熟和稳定，应用领域增加，使用性增强，利用成本正在逐渐降低或大幅度降低。此外，风能、水能、太阳能、地热能、核能等清洁、可再生能源的利用对降低大气污染物也具有十分重要的意义。

2 加大节能环保产业投入力度。节能环保产业位列我国七大战略性新兴产业之首，但节能环保涉及领域十分广泛。针对PM2.5治理，首先要加快研究与开发低氮氧化物高效燃烧技术、高效率烟气脱硫脱硝技术、微粉尘回收先进技术和设备、煤炭的清洁化利用技术，以及烟尘粉尘和各种化学有毒有害微细粒子的回收处理和循环利用技术。在此基础上，催生和带动空气治污细分产业群。

3 加速纯电动汽车产业的研究开发与产业化应用。国际经验表明，随着社会经济的日益发展，机动车化石能源消耗对大气污染物尤其是PM2.5和臭氧排放的贡献将会越来越高。如果用纯电动汽车代替传统的内燃机汽车作为主导交通工具，将会大大减少汽油生产、蒸发、燃烧和汽车尾气等所造成的大气污染。我国已经将新能源汽车列入战略性新兴产业发展规划中，应加大其研究开发与产业化应用力度。由于存在电池一次充电继航里程、充电方便程度等方面的技术制约，纯电动汽车进入家庭仍然存在相当大的难度，但公共交通体系、机关企事业单位公用车等具备充电条件的领域，应首先加快纯电动汽车的应用，为促进纯电动汽车的研究与开发积累经验和数据。