簡介
原始霾眾所周知，燃煤是造成霾污染的主要源頭之一，也是硫化物、氮氧化物、汞，乃至被忽略的多環芳烴最主要的生成途徑。既然無法改變以煤炭為主的能源供給方式，就必須探究如何更加清潔地利用它，這才是從源頭上治霾的重要方式之一。
理化特點
原始霾霧霾元兇很清楚，是客觀存在的。首先，凡燃燒、熱解、乾餾生物質及煤炭或原油均可大量地產生“多環芳烴”物質，也就是原始結構的PM2.5物質，這是主要源頭之一；其次是光化學煙霧（或稱氣溶膠），來源於大氣中相關物質的光化學反應而構成再生結構的PM2.5物質。
事實上，一噸燃煤在燃燒過程中會釋放300公斤的多環芳烴，但其中一半會被燃燒掉。而我國的煤炭消費主要為商品煤，按照2015年數據，消費量為36.98億噸，這就意味著多環芳烴每年的釋放量高達約5.55億噸，進入了人類生活的環境——水體、土壤、空氣。
此外，如果說氧化硫、氮氧化物、汞、粉塵都可以通過環保設備進行淨化，但多環芳烴卻無法被清除。
直接燃煤及生物質（無論是動、植物質）都必然產生原始結構的多環芳烴化合物。特別是直接燃煤，只要是在發電的鍋爐或是一般的供熱鍋爐燃燒，道理是一樣的，只不過電廠所排廢氣淨化好些，表面上排入大氣的PM2.5（即原始‘多環芳烴’結構物質）可能相對少了些，但按總量的平衡（物質守恆的原則），其去處也只能是經電廠裝備所吸收或吸附，這些焦油狀的物質仍將進入水體，經排放就有可能被土壤吸收。這類物質沸點極低，極易在大氣中散發。
污染原因
原始霾近些年，在北京氣象台觀測到風力在降低，與過去相比，低了每秒0.7米，這種降低有氣象台站周圍障礙物遮擋的影響，也有氣候變化的影響。對於霾來說，風來，霾散，但是現在風速低，污染不變或增大，都會讓霾加重。
作為激發和終止污染過程的重要因素，大氣條件對污染過程的影響已促使眾多的專家展開研究。王開存指導的博士論文《大氣擴散條件對空氣品質的影響》稱，從京津冀地區19個氣象站1981~2015年的能見度數據中發現，能見度小於5公里，且相對濕度小於90%時為霧霾天，冬季的霧霾天數和冬季能見度有很好的六個負相關因子，這六個因子能很好地預測能見度的年際變化，該因子的高值對應著亞歐大陸對流層中層的逆溫，弱的西伯利亞高壓會進而導致水平風速減少、相對濕度增加，這些都不利於污染物的擴散。
高濃度的污染物排放是空氣污染的內部原因，而不利的大氣水平和垂直擴散條件則是決定污染過程是否爆發和持續時間長短的外部條件。冷高壓控制下比較利於污染物的擴散，但是大氣環流是一個複雜的過程，氣象一定要有溫度梯度的差異及濃度的梯度才會發生改變。
近年來，霧霾頻發除受到污染物排放增加的影響，同樣受到大尺度環流系統的影響，東亞冬季風減弱、近地北風減弱、對流層低層逆溫異常和相對濕度增加等環流特徵都有利於霧霾的集聚。
上述論文中還指出，1976~2007年，北京近地面風速由每秒3.7米降低到了每秒3米，冷空氣爆發（日間溫差4攝氏度）的次數由年均7次減少為5次，而相對濕度和靜風頻率（小於每秒2米）都有所增加，這些都表明東亞冬季風的減弱。而在全球氣候變化的背景下，極地地區增溫比低緯度明顯，這大大降低了緯向溫差，進而降低了西伯利亞冷空氣對華北地區的輸送，同時減弱了徑向風速，近期的大氣環流特徵加劇了霧霾天氣的發生。
一個不可否認的事實是，全球在變暖，北方的冬天不再像過去那樣冷，同時由於極地地區變暖更強，中緯度與極低地區之間的溫度梯度減小，這些因素會影響西伯利亞冷空氣爆發的強度和頻率以及近地面風速的大小，可能對霾是否集聚產生重要影響。
治理難度
無論是燃煤所帶來的硫化物、氮氧化物、汞，還是粉塵及多環芳烴，都是霾的元兇。在無法改變以煤炭為主的能源供給方式時，如何真正能夠清潔地利用它，才是從源頭上治理霾的一個方式。
我們承認現行任何化石能源的利用方式都對環境有負面影響，但也要承認其可依據各自不同特點，最終實現高效清潔的利用。以燃煤發電為例，煤炭經鍋爐完全燃燒，再蒸汽發電，其能效僅為33%~41%（包括超超臨界機組在內）。煤炭既是能源又是物質資源，其客觀存在的物質結構包括多環芳烴化合物，因此在燃燒及熱加工（焦化、乾餾、熱解）過程中，必然會產生對環境不友好的污染物質。中國需要通過體系創新和技術路線創新，走以‘能化共軌’技術為龍頭的‘甲醇經濟’戰略創新路線，最終實現煤炭的清潔高效利用。
“能化共軌”既創新性地將煤炭資源利用與化工過程相結合，又集聚了熱、電、化等多元能量的綜合高效梯級利用，並創造性實現了物質轉化與相關產業的循環、耦合，最終可將煤炭的資源利用率分別從發電的33%~41%與化工的53%，提高到大於80%的綜合利用率水平。同時現有技術路線體系下煤炭利用排放的污染物N0x、S0x、Hg、PM2.5等已基本不復存在，而二氧化碳可通過“甲醇化”過程，實現“分子經濟”共軌及下游配套的高效利用，最終可減排65%。換句話講，就是從傳統燃煤發電的“煙囪”中撿回碳、氫及相關產物。
事實上，在20世紀八九十年代，以煤為主的碳一化工及甲醇體系的創新研發戰略已經全面系統地開展，因為歷史原因又被弱化。
工信部、財政部2015年已聯合下發《工業領域煤炭清潔高效利用行動計畫》工信部聯節[2015]45號文，鼓勵在煤化工行業按照“能化共軌”理念，推進煤炭由單一原料向原料、燃料並重轉變，加大煤炭資源加工轉化深度，大力發展清潔能源、新材料等新型煤化工。
對現有產業逐步實施系統改造，大約需20年健康發展，中國即可全面實現高效利用能源資源，從源頭上徹底解決因老工業化之路帶來的環境污染和生態破壞難題。
