2012年12月18日，环保组织“绿色和平”和北京大学公共卫生学院共同发布一份研究报告指出，如果2012年西安、北京、上海、广州四城市空气质量相对于2010年没有改善，因PM2.5污染造成的“早死”人数将达8572人，因“早死”而致的经济损失达68亿元人民币。
2013年1月，包括北京在内的我国东部地区出现大范围雾霾天气，空气质量持续处于污染水平。据2013年1月13日中国环境监测总站官方网页公布的重点城市空气质量日报显示，污染最重的前十位城市是石家庄、邯郸、保定、北京、长春、唐山、沈阳、西安、成都、郑州。
一.京津冀地区大气污染物的主要来源
京津冀总面积占全国面积的2.26%，却承载了 全国10%的人口，过高的人口密度、经济活动产生巨大的能源消耗，由此产生的废气是大气污染物的主要来源。能源消耗产生的污染物主要有颗粒物、不完全燃烧产生的CO，所含硫燃烧产生的SOx，以及空气中氮气和氧气在高温燃烧中反应产生的NOx。毋庸置疑，北京的雾霾是由北京当地污染物排放造成的，同时与周边地区天津、河北等的污染物排放也不无关系。从能源消费结构看，北京雾霾天气的大气污染物主要来源于燃煤废气排放、油品燃烧废气排放、天然气燃烧排放等途径。
1.燃煤废气排放
燃煤导致的PM2.5主要有三个方面，一是煤燃烧所形成的烟气中含有细颗粒物，二是烟气中SOx、NOx经光化学作用形成的二次硫酸盐和硝酸盐，三是煤本身含有的挥发性有机物不完全燃烧进入到空气中。
2012年，北京、天津和河北煤炭消费量分别为2365万吨、4000万吨、2.7亿吨，三地合计3.34亿吨。煤的含硫量一般为1%～3%，工业锅炉每燃烧1吨标准煤，会产生SOx8.5千克、NOx7.4千克，小锅炉和分散使用其排放更高。以此计算，京津冀三地每年燃煤排放SOx高达284万吨，排放NOx达247万吨，其二次反应产生的硫酸盐、硝酸盐也是大气污染物中对人体伤害最大的成分。
京津冀地区煤的使用主要集中在三个方面。一是钢铁生产。2011年京津冀地区钢材年产量在2.47亿吨(见表1)，按1吨钢耗煤650千克计，钢 铁生产年耗煤大约在1.6亿吨。二是火力发电和热电供应。按每千瓦时电力耗煤300克计，京津冀地区火电装机容量2011年为5513万千瓦，估计年耗煤1.28亿吨。三是水泥生产。按1吨水泥耗煤100千克计，京津冀地区水泥产量1.64亿吨，年耗煤在0.16亿吨。以上三项合计耗煤约为3亿吨，占京津冀地区总耗煤量(3.34亿吨)的90%。钢铁、火电和水泥三项每年在京津冀地区产生的SOx为255万吨、NOx为222万吨。
2.油品燃烧废气排放
从京、津、冀三地主要炼油和乙烯装置分布看，包括燕山、天津、大港、华北石化公司在内的总炼油能力达3850万吨/年。2005—2010年京津冀三地汽油、柴油消费量分别见图1及图2。三地目前汽车保有量大约1500万辆(北京500余万辆，天津200余万辆，河北700余万辆)，成品油年消费大约在2 000多万吨。
目前北京实行京V标准(相当于欧V)，天津2013年将实行国Ⅳ标准(相当于欧Ⅳ)，河北实行国Ⅲ标准(相当于欧Ⅲ)，即使以硫含量最高的国Ⅲ标准计算，京津冀地区机动车所产生的SOx为6000余吨，NOx大约在20万吨左右，远小于煤炭燃烧所贡献的污染总量。一般而言，柴油车的PM2.5要高于汽油车，因内燃机燃烧方式不同，柴油车尾气中不完全燃烧的烃类有机物和细颗粒物高于汽油车;低于国I排放标准的所谓“黄标车”尾气排放远高于达到国Ⅳ标准及以上汽车，一辆“黄标车”排放可相当于5～10辆达标车的排放;公共汽车排放可相当于50辆以上达标车的排放，而大型卡车则相当于上百辆以上达标车的排放。
3.天然气燃烧排放
2010年京津冀三地天然气消费量合计127.2亿立方米。若按热值计算，仅占能源总消费量的5.41%，而煤炭消费量占83.87%，汽油消费量占4.22%，柴油占6.47%，可见天然气用量占比较小。天然气不含硫，其燃烧不产生SOx，其NOx产生量也远小于煤炭燃烧。
4.其他排放
汽车喷漆等工业喷涂，有机物挥发进入大气中，可能形成气溶胶，成为雾霾污染物的来源。餐饮烟气、烧烤等也可能形成气溶胶来源，秸秆焚烧则直接产生大气污染。全市有1.5亿平方米的建筑工地，加上道路扬尘，所直接产生的PM2.5也不容小视。
煤炭燃烧是PM2.5的最主要来源，其次是汽车尾气。尽管北京煤改气的工作推进很快，市区已经全部改成天然气，但煤炭年消耗量仍然达到2300余万吨，与此同时，河北煤炭消耗居高不下，也对北京造成较大影响。而北京冬春季空气质量明显不如夏秋季，主要原因更在于冬春季因取暖燃煤量大，排放的污染物扩散更慢。
二.解决雾霾问题的主要措施建议
北京雾霾天气的形成机理非常复杂。由于我国东部沿海地区人口稠密，经济发展迅速，能源消耗每年还在持续增长。针对污染物形成的源头，建议抓住主要污染过程(煤燃烧)，关注重点区域(市区)的局部污染，推进区域联动减少污染，全社会形成合力持续推进。
从解决京津冀地区雾霾问题角度，将烧煤改烧天然气是最有效的应对措施。但是按照热值计算，大约650立方米天然气相当于1吨煤，如果替代1亿吨煤，则需要增供天然气650亿立方米。按1吨煤800元计，1亿吨煤大约需要资金800亿元，而按照2.5元/立方米天然气计算，则天然气费用高达1 62547,元。
立足于煤的洁净燃烧是最可行也是最现实有效的措施，同时应尽最大限度增加天然气的使用量以替代部分煤。
1.抓住污染重点环节，实现清洁煤燃烧
1)实现煤的洁净燃烧和集中使用。实施更加严格的煤燃烧烟气标准，火电、钢铁行业必须实行强制脱硫脱硝。SO2是酸雨的主要成分，也是PM2.5形成的重要来源，燃煤电厂是SOx、NOx的主要排放体。通过对电厂废气排放进行脱硫和脱硝治理是减少SOx、NOx等有害物质排放的主要措施，因此，必须实施更加严格的煤燃烧烟气标准，强制燃煤火电厂烟气进行脱硫脱硝，减少污染物排放。
2)强制淘汰燃烧效率低下的小型燃煤锅炉。燃煤锅炉排放废气是大气主要污染源之一。小型燃煤锅炉燃烧效率低，其排放的SOx、NOx等污染物远高于大型锅炉，因此，将小型燃煤锅炉改为使用清洁的天然气，是减少污染物排放的首选方案。
3)改变居民传统观念，不断降低城市燃煤总量，北京应实现无煤城市。具体包括逐步淘汰煤球、蜂窝煤等分散使用方式，逐步减少居民生活用煤和小规模用煤，加速推进煤改天然气、改液化石油气工程。城市应该淘汰居民分散使用煤球、蜂窝煤，北京应在全境实现无煤城市。在此方面，北京市近年来已加大工作力度，民用蜂窝煤用量逐年减少。
4)严格禁止秋季焚烧秸秆等。焚烧秸秆过程中，大气中的SOx、NOx以及颗粒物含量达到高峰值，而且焚烧时地面温度升高，直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，破坏土壤结构，造成农田质量下降。对于秸秆的处理，需要鼓励农民因地制宜、合理利用，例如秸秆还田、改良土壤;通过青贮、微贮或压块加工转化为优质饲料;通过发酵生产沼气;生产可用作发电燃料用的秸秆煤化燃料等。而从长远看，可用作液体生物燃料纤维素乙醇等的主要原料。
2.加快推进城市煤改气工程
天然气是替代燃煤的理想清洁能源。天然气燃料的优势在于它不含苯、铅、硫等致癌物质，且燃烧完全，无杂物，排放清洁。因此，加快推进北京市煤改气、采用洁净的天然气替代燃煤成为当务之急。
1)城市燃气
即将城市原有的燃煤蒸汽供暖全部改成燃气(天然气)蒸汽供暖，实现供暖清洁化，其中包括统一规划燃气供应方式(管输天然气、LNG)、供应规模，做好燃气供应管道等设施布局、建设，以及加强燃气供应保障措施和安全保障措施等。近年来，北京天然气用量逐年增加(见图3)，已经走在全国前列。
2)小型燃煤锅炉改造
即将燃煤锅炉改为使用天然气等清洁能源。2013年，北京市已开始组织并协调推进2100蒸吨燃煤锅炉改用清洁能源(天然气等)，启动19个市级以上工业开发区燃煤锅炉改用清洁能源T程，完成500蒸吨以上改造任务。这一步伐应该进一步加快。
3.关注重点区域，加快成品油质量标准升级
北京执行京V标准汽油，上海、珠三角和江苏等部分地区执行国Ⅳ标准汽油外，其余地区仍在执行国Ⅲ标准，多数地方炼厂甚至继续在生产国Ⅱ标准汽油。从国I提至国V，每提高一次标准，单车污染减少30%。50%。北京实施京V标准后，轻型汽油车、重型柴油车单车一氧化碳、NO。、烃类排放与国Ⅳ相比均将下降40%左右(北京市环保局数据)。
2013年2月，国务院常务会议对加快我国油品质量升级工作做了全面部署，制定了具体的时间表。北京目前已开始实施京V标准，但周边的天津、河北仍是国Ⅲ标准。为此，应发挥北京在油品质量升级方面的示范作用和综合优势，加强京、津、冀三地联动，加快北京周边地区国Ⅳ成品油全面推广，加快国V标准实施，同时强制淘汰老旧机动车尤其是黄标车，这是降低北京的PM2.5排放的重要举措。北京市从2008年开始淘汰黄标车，制定了报废补贴政策，淘汰老旧机动车已取得明显成效。
4.加强能耗高、污染大的中小型炼钢厂、水泥厂的改造或关停，严格控制新建、扩建高耗能产业
粗略统计，北京市约有十几家火力发电厂和热电厂，另有七八家水泥厂和十几家垃圾焚烧处理厂，这是北京颗粒物排放的主要来源。2011年，京、津、冀三地火力发电装机容量分别为5140兆瓦、118lO兆瓦、38180兆瓦，其中，北京市300兆瓦以上的火力发电厂有6家(占北京市火力发电总装机容量的67.1%)，天津市l000兆瓦以上的火力发电厂有4家(占全市火力发电总装机容量的46%)，河北省1 000兆瓦以上的火力发电厂有11家(占全省火力发电总装机容量的45%)。天津有大中型炼钢厂5家(2010年粗钢产量2081.6万吨)，河北有15家(2010年粗钢产量12701.7万吨)。2011年，京、津、冀三地水泥产量分别为923.3万吨、942.6万吨、14 533.9万吨。
火力发电、炼钢、水泥生产企业以及垃圾焚烧成为雾霾天气的推手，因此，建议对设备陈旧、规模小、排放量大的企业进行关停并转，对规模以上企业进行技术改造。
同时，要严格控制新增、扩建高耗能产业。能源消耗和生产必然带来排放的增长，京津冀地区大气污染严重与能源活动密切相关，必须从源头严格控制，特别是小规模水泥厂、燃煤热电厂、钢铁厂等。
5.在北京公共交通加快推广LNG汽车和混合动力车
一是加快公共交通推广LNG汽车。天然气汽车包括CNG汽车和LNG汽车。CNG能量密度低，导致储气瓶占用空间较大，压力很高，携带燃料有限，车辆较重，能耗偏高，加气站及其配套设备占地面积较大，安全要求高，投资费用多，加注速度较慢。LNG克服了CNG的部分缺点，因此LNG公交车动力更强劲，续航里程长，尤其是加注速度与汽柴油加注速度相仿。一辆公交车尾气污染物排放量相当于50辆以上小汽车的排放量，如果将全北京市2.1万辆公交车改为天然气车辆，相当于改造了超过100万辆小轿车，对改善首都大气环境、降低PM2.5排放具有重要意义。
北京从2012年起开始批量使用LNG公交车，尤其是长安街等重点线路全部由原来可满足国Ⅳ排放标准的柴油车变更为满足国V排放的LNG公交车，截至目前已投人使用590辆(其中2011年中国石油向北京市捐赠了100辆LNG公共汽车)。2013年市公交集团预计更新购置公交车3100余辆，全部为LNG清洁能源空调车。
二是发展新能源汽车。混合动力汽车多半采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统开动汽车。使用的内燃机既有柴油机又有汽油机，因此可以使用传统汽油或者柴油，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料。采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。内燃机功率不足时，由电池来补充;负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，也可采用普通市电充电。
目前全球混合动力汽车的核心技术主要被丰田和本田两家公司所掌握，日系车企的混合动力汽车已经实现了技术的稳定和产品的产业化，仅丰田混合动力汽车全球保有量就已经达到300万辆。目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发，多数以混合动力电动客车为主。
6.加强PM2.5成因及控制技术研究
对于PM2.5的成因尚未完全清晰，因此，应系统开展PM2.5特征、来源、成因、影响和控制策略与技术研究，同时开展多目标多污染物协同控制理论及关键技术研究，以成熟、完善的基础理论研究来支撑PM2.5的防控与治理，通过区域联动与社会各方持续努力，实现北京的PM2.5减排及环境改善。
7.区域联动、全社会关注
共同应对雾霾解决雾霾问题，是政府、企业、公众的共同责任，因此必须全社会联动来共同应对。一是减少机动车使用，倡导公共交通，尽量减少私家车上路。二是加快发展公共交通，提高城市交通效率。三是加强道路、建筑工地扬尘排放管理，对建筑工地强化监督检查。四是进一步倡导全社会节约能源、提高能效，降低能源使用量，从而减少能源生产、使用环节的污染物排放量。
