该区域秋冬季空气污染的根本因素是什么，主要污染源包括哪些方面？
国务院新闻办公室于2020年9月11日上午10时举办国务院政策例行吹风会，邀请生态环境部副部长赵英民出席，同时请国家大气污染防治攻关联合中心副主任、中国环境科学研究院大气领域首席科学家柴发合，就科技如何助力打赢蓝天保卫战的相关事宜进行说明，同时回答媒体提问。
相关媒体进行询问：借助重点研究项目的突破，华北平原及邻近区域的秋冬季节空气污染的关键因素是什么，主要的污染源分布在哪里？
生态环境部副部长赵英民提及，该议题也是民众极为重视的议题，老实讲，也是一个备受社会关注的中心议题。此次攻坚计划的关键目标，就是要将此议题阐释清楚。为彻底探究区域严重空气污染的根源，攻关计划构建了融合多种验证手段的综合性研究体系，该体系包含实地监测、实验室研究和计算机仿真，三者相互补充，形成完整的研究闭环，并搭建了国内规模最大的区域立体监测网络，该网络整合了地面、空中和空间观测平台，能够即时追踪重污染现象的形成、演变、扩散和消解过程，动态掌握大气污染物构成的变化以及污染物的来源，从污染物排放量、化学反应过程、气象条件波动和污染物迁移扩散四个维度，系统阐释了区域秋冬季节重污染现象的形成机制。
总结而言，区域出现严重空气污染状况，是四种不同原因相互影响的结果，它们共同促成了这一现象，具体包括以下情况，需要综合考量，并且相互关联，不能单独看待。
排放物数量已远远超出环境承载能力的一半，这是导致严重污染事件频发的根本因素。京津冀及其邻近区域，即通常所指的“2+26”城市，大量布局重化工业体系，该区域能源消耗以煤炭为主，货物配送以公路为主，造成当地主要大气污染物排放量持续处于高位，单位土地面积上主要污染物的排放量比全国平均水平高出两到五倍，各种污染物的排放倍数存在差异。该区域污染物排放，除去二氧化硫，其他种类均超出环境容量一半以上，部分城市甚至超出八成到一成半，秋冬季因供暖导致主要污染物排放比平时多约三成，总体而言，污染物排放超出环境容量，是重污染频发的根本原因。
重点研究计划在涉及“2+26”地区的城市设置了109个采样站，收集了超过5.8万个样本，并实时检测了49万项化学成分信息。通过分析2018至2019年秋冬季节的PM2.5成分构成，发现工业用煤和民用煤炭燃烧，以及柴油动力车辆排放，分别对区域PM2.5污染程度造成36%、17%和16%的影响，这三个因素构成了最主要的污染来源，是导致严重空气污染问题的关键因素。在工业源中，钢铁焦化行业的贡献最大，其次是水泥行业。
二者的浓度居高不下，导致大气氧化能力变得更强，这是重污染期间二次PM2.5快速增加的核心原因。众所周知，PM2.5中有一部分是直接排出的，但还有一部分是由二氧化硫、氮氧化物等气态污染物在空气中经过二次反应生成的细颗粒物，我们把这类PM2.5称作二次生成的PM2.5。大气污染整治持续进行，首要成分的比重显著降低，由空气中的污染物转化而来的次生成分的比重持续增加。自2013年起，次生成分比重递增的态势愈发显著，从40%攀升至约50%，在重度污染时段，颗粒物的构成以次生污染物为主，其比例可高达60%或以上。区域中氮氧化物和挥发性有机物的含量偏高，会在空气中迅速进行光化反应，造成大气氧化能力普遍很强，这是使空气里气体污染物转变为二次型PM2.5的一个关键条件。北京的大气氧化能力比伦敦、东京等城市大概要强两到三倍。这么强的氧化能力，也使得在区域发生严重空气污染时，二次转化过程的速度会加快三到五倍。大气氧化性能够促使气态污染物转化为细颗粒物，同时也会在夏季促进臭氧的生成。因此，管控大气氧化性，是未来联合治理细颗粒物和臭氧的核心环节，具有一举两得的成效。
三方面讲，不良的气候状况致使区域环境承载能力显著下降，这是形成严重空气污染天气的必要前提条件。京津冀及邻近区域处在太行山以东和燕山以南的半封闭地貌里，所以实际上存在一个“风力微弱区”，并且在这个地域的上空，平流层呈现出“暖性覆盖”的构造特征。这个地区的空气流通状况原本就欠佳，与其他区域比较显得尤为突出，因为本地自身的扩散能力就有限，所以环境承载能力也相应偏低。从2000年开始，受全球气候变暖的影响，该区域的环境承载能力总体上持续走弱。此外，环境承载能力还存在季节性和月度性的波动，这一点大家应该都能明白，夏季空气质量之所以较好，一个关键因素就是当时空气流通条件更为理想。此外，按月度及年度计算，环境承载力会随气候状况波动。通常情况下，秋冬时节的环境承载能力比春夏时节平均低大约三成，一月份的承载能力大约只有七月份的一半。所以，当地面附近的风速低于2米每秒，由逆温引起的边界层高度降至500米以下，并且相对湿度超过60%，大气环境承载能力将显著下降50%至70%，这就很容易导致严重空气污染的发生。首要原因是污染物排放量大。此外，这个区域西部和北部都是山脉，环境承载能力本就有限，冬季又比夏季减少一半，这两个因素共同作用，就很容易出现严重污染。
区域传输对PM2.5的效应非常明显，各个城市的平均贡献程度大概在20%到30%之间，在重污染时段这个比例会进一步扩大到35%到50%。在空气污染治理的初期，通常由于本地排放量较大，本地污染源对本地环境状况的影响程度相对较高。当污染治理不断推进时，本地污染源所占的比重会逐渐降低，而外来污染输入所占的比重会逐步上升。针对2013年之后近百场重污染气象现象的研究揭示，在重度污染时段，周边地区输送对北京PM2.5的均值影响程度约为四成半，某些特定时段会高达七成，区域间污染物主要通过三条路径传播，这也是此次专项研究经过深入考察后确认的结果。一条路径是西南路径，即从河南北部经过邯郸、石家庄、保定最终到达北京，这条路径传输频次最高，输送力度最大，重度污染过程平均占比约为20%，部分重度污染过程占比能达到40%。另一条路径是东南路径，沿着山东中部、沧州、廊坊至天津中南部分布。还有一条路径是偏东路径，连接唐山、天津北部与北京。
这项研究归纳了四个关键因素，解释了区域秋冬季重污染的形成机制。这些因素彼此影响，共同导致了重污染现象的出现。在治理工作中，重点应放在控制人为排放源上，显著降低污染物的排放量，如此一来，即便遭遇极端不利的气象状况，也能有效避免重污染天气的发生。
