專家詳解2月26-27日京津冀及周邊地區大氣重污染過程

最新 03-01

2018年2月26-27日，京津冀及周邊地區經歷了一次大氣重污染過程。國家大氣污染防治攻關聯合中心及時組織專家對本次污染過程的來源成因進行了會商分析，邀請攻關聯合中心第一副主任、學術委員會主任郝吉明院士對此次污染過程進行了解讀。

一、總體情況

2018年2月26日起，京津冀及周邊地區經歷了一次重污染過程，主要集中在河北南部、河南北部和山東西北部地區，其中滄州、衡水、邢台、邯鄲、安陽等城市污染較嚴重。截止2月27日8時，京津冀及周邊地區「2+26」城市有23個城市PM2.5小時濃度先後超過150微克/立方米（日均值重污染標準）；其中，有5個城市PM2.5小時濃度超過250微克/立方米（日均值嚴重污染標準）。區域內PM2.5小時濃度最高值出現在安陽，2月27日7時達到408微克/立方米；北京市PM2.5小時濃度過程高值同樣出現在2月27日7時，達到215微克/立方米（圖1）。

圖1 「2+26」城市2月27日PM2.5濃度分布圖

（左0時，右8時）

二、氣象條件

2月25日起，京津冀地區開始出現靜穩天氣，25日夜間開始，靜穩天氣從河北南部發展，26日午後進一步向北擴展。北京受低層輻合氣流、弱東風及逆溫共同影響，夜間相對濕度和顆粒物濃度迅速增加。本次污染過程中，區域總體相對濕度較高，特別是北京、唐山、廊坊、天津和滄州等城市27日8時相對濕度均達到80％以上，屬典型高濕型污染過程，有利於顆粒物二次組分的生成。區域北部主要受偏東風影響，而南部主要受來自黃淮平原的氣流影響（圖2）。

圖2 「2+26」城市2月27日8時PM2.5濃度、風向、相對濕度（％）和風速（m/s）圖

（黃色：良；橙色：輕度污染；紅色：中度污染；紫色：重度污染；褐色：嚴重污染）

地基雷達觀測結果也顯示，京津冀及周邊地區大氣邊界層高度從2月25日以來總體持續下降，26日0時到27日0時邊界層高度低於700米的區域佔比超過60-80％，邊界層高度低於500米的區域佔比達10-30％，不利於大氣污染物擴散（圖3）。北京探空資料顯示27日8時1400米以下有逆溫層，抑制污染物垂直擴散。長時間的小風、高濕疊加逆溫等不利氣象條件，導致污染不斷積累和二次轉化（圖4）。

圖3 京津冀及周邊區域2月24-28日整體大氣擴散能力

圖4 北京市2月27日8時探空曲線

（紅色是溫度，藍線是露點溫度）

三、成因分析

本次重污染過程中，從唐山到北京一線的CO濃度伴隨PM2.5存在明顯的快速增加，北京2月27日4時之前CO維持在2.2-2.3 mg/m3，5-9時迅速上升至2.6-4.4 mg/m3。從遷西－遵化－玉田－平谷（沿主導風向）各監測點位的時序變化也可以看出，CO沿傳輸方向峰值明顯呈依次出現的特徵。污染物特徵雷達圖也顯示，北京在此次污染過程中CO呈現相對很高的特徵。以上證據表明，北京市的污染明顯受到了來自東部地區的傳輸影響（圖5）。

圖5 北京市2月26-27日雷達圖及東部通道CO濃度變化

同時，26日夜間北京市PM2.5中硫酸鹽組分濃度快速上升，27日早晨硫酸鹽質量濃度高達約40微克/立方米，佔PM2.5總質量的20％左右，氯離子濃度也呈現同步增長趨勢，結合上述分析，指示了區域燃煤污染傳輸的影響；再疊加本地機動車等污染源排放的累積，北京市PM2.5濃度快速上升，在27日凌晨至上午達到重污染水平（圖6）。

圖6 北京市PM2.5中硫酸鹽和氯離子濃度變化

此外，污染物特徵雷達圖也顯示（圖7），區域內污染較重的石家莊和安陽等城市總體呈現受山前靜穩天氣等不利氣象條件影響、本地污染物排放累積的特徵。

圖7 石家莊、安陽2月26-27日PM2.5濃度和雷達圖

四、預警應急

截止2月27日，京津冀及周邊地區共30個城市啟動預警響應，其中15個城市發布橙色預警，14個城市發布黃色預警，1個城市發布藍色預警。「2+26」城市中有15個城市發布重污染天氣應急響應，9個城市發布橙色預警，5個城市發布黃色預警，1個城市發布藍色預警（圖8）。

圖8 「2+26」城市預警響應情況

從應急管控措施來看，各城市在採暖季錯峰生產基礎上，黃色預警響應期間工業源實施部分工序停產，移動源增加了中重型柴油車限行、大宗貨物運輸企業錯峰運輸，揚塵源採取停止土石方作業、增加道路清潔頻次等措施；橙色預警響應期間工業企業停限產措施進一步加嚴，移動源則是加強對不同類型機動車的限行，揚塵源主要以停止施工工地作業等。

經初步測算，在嚴格落實秋冬季錯峰生產和重污染天氣應急管控措施的情況下，「2+26」城市中啟動預警城市的一次顆粒物、SO2、NOx、VOCs等污染物全社會減排比例如下：藍色預警應急減排比例在10％左右，黃色預警在15％左右，橙色預警在20％左右。

五、預測預報

因東北高壓系統南下受阻，27日白天冷空氣過程顯著偏弱，京津冀中部污染過程預計將持續至28日。受區域性弱風、高濕及逆溫等不利氣象條件影響，京津冀中南部、山西南部、山東西部和河南北部可能出現中至重度污染過程，影響範圍主要包括北京、天津、石家莊、保定、衡水、邢台、邯鄲、晉城、濟南、德州、淄博、聊城、鄭州、安陽、鶴壁、焦作、新鄉、濮陽等城市，部分城市可能達到嚴重污染，PM2.5小時濃度峰值可能達到或超過350微克/立方米。28日夜間至3月1日凌晨，受冷空氣過程影響，包括北京、天津在內的京津冀中部城市群空氣質量有望改善（圖9）。