2015年12月，我曾發表了一篇文章：《別分析了！世紀大霾的主要原因就是它！》，指出河北地區，冬季大氣污染的主要污染源是散煤燃燒采暖。在我們的工作中，讓大家最為驚訝的發現就是：河北省最大的大氣污染源不是工業污染源，而是農村住宅的采暖小燃煤爐/鍋爐——即燃煤土暖氣，而這項污染物，集中在冬季排放。

中國北方上千年來都是用土炕采暖。在城市，由于生活水平較高，上世紀初逐漸轉為燃煤爐，現在大部分已轉為集中供暖，熱源為熱電聯供站或燃煤燃氣鍋爐房。最近幾年，這些燃煤鍋爐普遍得到了不同程度的污染物排放治理，污染物排放或多或少在下降。而廣大的中國北方農村從上千年前到20世紀末，冬季絕大多數家庭都是燒炕采暖。

直至本世紀初，隨著人民生活水平提高，中國北方農村的農民才開始從燒炕采暖逐漸改為用小型燃煤鍋爐——俗稱土暖氣（大部分）或燃煤爐（少部分）采暖，2005年后，土炕采暖改為土暖氣采暖達到高潮，現在用炕采暖的農村家庭已經很少。這種家庭用的小燃煤爐/鍋爐采暖模式，就被稱為所謂的散煤燃燒采暖。

過去用土炕采暖，農村每家每年燒幾百公斤農作物秸稈。而現在用土暖氣采暖，農村每家一般每年要燒3至5噸平均熱值約為5000大卡的煤。而且大多數燃煤是煙煤，于是在短短幾年間，散煤燃燒采暖相繼成為中國北方各地冬季最大的污染源。

根據德國的經驗，在中國的小煤爐或土暖氣中燃燒煙煤，由于燃燒不充分，燃煤煙氣中平均含大約700毫克/立方米的顆粒物和估計平均超過2000毫克/立方米的二氧化硫。其中，煙氣中顆粒物的平均濃度是現在河北省工業和供暖燃煤鍋爐煙氣中顆粒物平均濃度的十幾倍，更是燃煤發電廠煙氣中顆粒物平均濃度的幾十倍。燃燒煙氣中有如此高的顆粒物的原因是，煙煤中所含煤焦油的比例較高，為5%至15%。如果焦油在爐膛中燃燒不完全，在高溫下就會以氣體狀態通過煤煙中排出，煤煙的溫度降低后，其中的煤焦油又凝結成液滴，這種液滴就是我們看到的煙囪中冒出的濃濃的煤煙。

但實際上，煙氣中的顆粒物含量波動極大。在爐子里的燃燒溫度較高時，焦油燃燒充分，煙氣中殘留的煤焦油比例較低；反之，煙氣中殘留的煤焦油比例就較高。在晚上“封火”后，在爐膛上部承擔封火功能的煤炭，基本上處于干餾狀態，估計一半以上的煤焦油都進入到煙氣中了，這時候，煙氣中的顆粒物含量會達到幾千毫克/立方米，甚至上萬毫克/立方米。這種現象用肉眼就能看出來，即晚上封火后，煙囪里冒出的煤煙特別濃——濃濃的都是煤焦油。

需要說明的是，這種煤焦油凝結形成的液滴狀顆粒物的毒性特別大，其中包括高致癌物苯并芘。

河北省有3000多萬人口居住在農村、城中村和城鄉結合部，有大約1000萬個家庭，現在是用家用小型燃煤鍋爐/爐采暖，整個冬季要燃燒大約4000萬噸左右的煤炭，燒的大部分是廉價的煙煤。如果燃煤煙氣中平均含大約700毫克/立方米的顆粒物，則每年燃燒4000萬噸燃煤，顆粒物的排放量就為約：

700毫克顆粒物/立方米煙氣x10,000立方米煙氣/噸煤x40,000,000噸煤/年

=280,000,000,000,000毫克顆粒物/年

=280,000噸顆粒物/年。

在河北省的所有污染源中，這是現在唯一超過10萬噸顆粒物/年的污染源。

雖然這個估計并不算精確，但也并不高。每年燃燒散煤4000萬噸，按煤炭中煤焦油平均含量為7%計，就是280萬噸煤焦油，如果其中的10%排入到煤煙中，就是28萬噸。考慮到晚上封火時用的煤中大多數煤焦油都排入到大氣中，應該說這個估計并不算高。這4000萬噸燃燒排出的二氧化硫，按河北省散煤的平均硫含量為1%計算，則排出的二氧化硫就會達到好幾十萬噸。

因此，盡管散煤燃燒僅占河北省整個煤炭消耗的10%左右，但是由于其燃燒時污染物排放的濃度高，因此其排放的顆粒物和二氧化硫，占整個煤炭燃燒所排放的50%左右。考慮到這4000萬噸煤是在冬季采暖期的大約5個月內燃燒的，因此，在這個期間，散煤燃燒排放的顆粒物和二氧化硫的排放量肯定都超過排放總量的50%。

去年年底的45天，石家莊市全市的污染企業停工，汽車也單雙號行駛，結果大氣污染仍然非常嚴重，也證明了散煤燃燒，是冬季最大的大氣環境污染源。

在中國，由于燃煤在這些小型燃煤爐/鍋爐燃燒不充分，不僅造成燃煤煙氣中的污染物排放較高，而且熱效率很低，只有30%至50%。而能源效率低，不僅增加了能源消耗和相關的費用支出，而且也因為增加的煤耗使得大氣污染物和二氧化碳過多排放。

人們已經注意到了，在非采暖季，河北地區的空氣質量有了明顯改善。但在采暖季，空氣質量幾乎沒有改善，甚至感覺在惡化。原因很尷尬，工業污染治理的力度還是很明顯的，而散煤采暖污染的治理并不順利。由于農村生活水平的提高，人們花得起錢買更多的煤了，為了提高室內的舒適度，燃燒了越來越多的散煤。很多家庭的室內氣溫，原來只有攝氏10~14度，現在則提高到了攝氏16度至20度。室內溫度每上升攝氏1度，燃煤消耗就會增加6%左右！因此，近年來，散煤燃燒采暖的煤耗一直在增長。

但這個污染責任并不在燒散煤的家庭——這些家庭大部分是農民家庭。問題出在燃煤設備和燃燒的煤炭上。

可以與德國做個比較。德國是一個能源資源以煤炭為主的國家，硬煤與褐煤的資源都非常豐富。德國歷史上也是一個以散煤燃燒采暖為主的國家。在二次大戰前，大部分家庭采用小型燃煤爐/鍋爐采暖，只有城市的少數家庭采用集中供暖。二次大戰后，由于中東的廉價石油以及原蘇聯和北海的天然氣的發現和大量進口，德國的很多家庭才改為燃油或天然氣采暖。

但是，在原西德的大氣污染基本得到治理的1992年，德國仍有約16%的家庭燃燒固體燃料，其中相當大的比例是燃燒用褐煤（煙最大的煤）做的型煤，其余的燃燒生物質。要指出的是，燃燒生物質只是在燃燒煙氣中沒有二氧化硫，而顆粒物的排放與燃煤不相上下。

但德國長期以來非常重視降低小型家用固體燃料采暖爐/鍋爐的污染物排放，并提高燃燒效率。這也是德國國家科研機構弗朗霍夫研究院的長期科研題目和技術服務內容。上世紀六十年代，德國生產的小型家用固體燃料采暖爐/鍋爐的燃燒煙氣顆粒物排放量標準上限即為150毫克/立方米；到上世紀九十年代，這個標準的上限已經降到75毫克/立方米；從2015年1月1日起，更是降到了20（大功率）~40毫克（小功率）/立方米，這在中國，已達到了燃煤發電廠的標準，只有河北地區家用小型燃煤爐/鍋爐煙氣中顆粒物排放濃度的1/20左右。而所燃燒的型煤用低硫褐煤作為原料，在燃燒時，褐煤所做的型煤中的大部分硫會與鈣鎂離子結合生成硫酸鹽，固化在煤灰中，使得煙氣中的二氧化硫含量進一步降低，煙氣中的二氧化硫含量只有河北地區散煤燃燒煙氣中二氧化硫平均含量的1/10左右。

需要注意的是，散煤污染源是在上世紀末才出現的，本世紀開始才突然增長成為冬季河北地區的主要大氣污染源。與德國相比，中國小燃煤采暖爐/鍋爐的污染物排放水平落后了半個世紀，燃燒煙氣中的顆粒物平均濃度，都在幾百毫克/立方米。這是今天散煤燃燒采暖造成冬季嚴重污染的根本原因。當然，生產者和市場監管者的責任，不能推到消費者——廣大農民的身上。

為了減少燃燒散煤造成的大氣污染，最近幾年，政府部門主要采用了兩種方法：

1）燃燒由無煙煤壓制的型煤（煤球）。

無煙煤里的煤焦油含量低，因此在燃燒時排放出來的焦油顆粒物比起煙煤就大大減少。河北省的很多地區對無煙煤壓制的型煤（煤球）進行了補助，鼓勵燒散煤的家庭使用。但是每噸無煙煤煤球的價格比煙煤貴了好幾百元。考慮到全省每年燃燒4000萬噸左右的散煤，如果全部補貼，每年就要補貼上百億元，這是個沉重的財政負擔。但是，如果不補貼，很多家庭就會繼續燒煙煤。如果控制煙煤的銷售，那個工作量和難度可想而知。

2）煤改氣或者煤改電。

天然氣和電力的單位能源價格，是燃煤的好幾倍，這無疑會大大增加采暖的能耗支出。一個家庭一年增加幾千元的采暖能耗支出，無論由誰來承擔，都是一筆巨大的財政負擔。對于河北這樣不是很富裕的地區，如果讓地方政府來承擔這筆巨額的支出，就非常困難了，因為這比補助老百姓購買無煙煤煤球的支出還要高出一至兩倍。

治理散煤燃燒的污染，從長遠看，要根治還是要采用無煤化采暖。在河北，最佳的辦法是采用電力采暖，因為冬季下半夜的采暖高峰，正是華北風電過剩的高峰；同時，電力采暖，沒有燃氣采暖燃燒煙氣中的氮氧化物污染問題。但是前提是房屋需要做較好的保溫改造，否則采暖費用會過高。

河北農村的房屋絕大多數沒有做保溫措施，散熱功率很大。如果對農村住宅進行有效的保溫改造，可以降低60%至80%的采暖能耗。這樣，燃煤改為電力采暖的同時，節省建筑的采暖能耗，能耗費用就不會增加，甚至會減少。一個100平方米的農村建筑，進行節省60%至80%采暖能耗的改造，要花費上萬元乃至幾萬元，具體花費需要通過示范項目才能較準確地測定。這項工作，如果與新農村建設結合，也許會找到很好的融資模式。

建筑保溫改造+煤改電是個投資較大的解決方案，整個河北省，要達到長遠的經濟、環境和社會效益，因此需要較長的時間周期。

而散煤清潔燃燒，卻是可以在較短時間內實現的，成本也比較低。目前在政府的支持下，正在緊張地進行這方面的技術開發和示范工程，進展順利，因為有德國成功的經驗可供借鑒。散煤燃燒污染的問題如果得以解決，河北地區的大氣污染治理，也許就成功了一半。 

（文章經授權轉載自微信公眾號“何繼江”，略有刪改）