经过近两年的密集联合研究，国家大气污染防治联合中心的专家3日表示，北京、天津、河北及周边地区空气污染严重的原因已经基本查清。污染排放强度远远超过环境承载能力是京津冀及周边地区形成重空气污染的主要原因。
自2017年4月以来，中国启动了大气重污染成因与控制重点研究项目，汇聚了2000多名国内环境科学、大气科学、气象科学和工业控制领域的优秀科学家和前沿科学研究人员，建立了以联合研究为重点的天地空立体综合观测网络。目前，北京、天津、河北及周边地区空气重污染的原因已经基本查清，重污染过程已经实现了精细化和定量化描述。
重污染的主要原因:污染排放强度远远超过环境承载能力
污染排放强度远远超过环境承载能力是京津冀及周边地区形成重空气污染的主要原因。国家大气污染防治联合中心副主任张说，京津冀及周边地区的重工业结构、煤基能源结构和公路运输结构导致单位土地面积煤炭消耗量是全国平均水平的四倍。钢铁、焦炭、玻璃和原料药的产量占全国总产量的40%以上，80%的散装材料由柴油卡车运输。
从时间分布来看，受供暖影响，秋冬季初级细颗粒物(PM2.5)和有机碳、黑碳等组分的月平均排放水平比非供暖季节高1.5-4倍，而上述污染物的排放水平在保定等大量使用散煤的城市秋冬季较高。
从空间分布来看，唐山、天津、石家庄、邯郸和淄博是该区域污染物排放量较大的城市。从行业分布来看，钢铁和焦化行业主要分布在唐山与山西、河北、山东、河南交界地区，玻璃行业主要集中在邢台和淄博，石化行业主要集中在淄博、天津、沧州和石家庄。在北京、天津、河北及周边“2+26”城市年均PM2.5浓度达到标准(35微克/立方米)的约束下，PM2.5、氮氧化物(NOx)、挥发性有机化合物(VOCs)和氨(NH3)等污染物的排放量一度仍远远超过环境容量。
严重污染的原因:恶劣的天气条件导致污染的快速积累
京津冀地区及其周边地区位于太行山东侧的“背风坡”和燕山南侧的半封闭地形，削弱了该地区秋冬季盛行的西北季风的作用。“弱风区”特征明显，污染物扩散条件差。在当前高强度污染物排放的背景下，一旦出现恶劣的天气条件，局部累积污染极易发生。京津冀及周边城市的污染水平受整个区域的传播影响，年均贡献率约为20%-30%。
二次转化是京津冀空气污染累积过程中爆发性增长的驱动力
专家表示，PM2.5二次转化的微观机理非常复杂，硝酸盐、硫酸盐、铵盐和二次有机物等组分的快速生成促进了PM2.5的爆炸性增长。北京、天津、河北及其周边地区大气中NH3的浓度明显高于美国等发达国家和地区，处于富氨状态。近年来，该地区二氧化硫的浓度不断下降，而大气中NH3的浓度没有下降而是上升，这更有利于硝酸盐的形成。
张表示，2017年10月至2019年3月初的秋冬季，京津冀及周边地区共出现23次区域性重污染过程。对23个污染过程的详细定量分析表明，每个污染过程都可以解释为污染物的局部积累、区域迁移和二次转化的综合作用的结果。