郝吉明院士解讀：2月26-27日京津冀及周邊地區(qū)大氣重污染過程

2月27日晚間，環(huán)保部向媒體發(fā)布《2月26-27日京津冀及周邊地區(qū)大氣重污染過程專家分析》。

2018年2月26-27日，京津冀及周邊地區(qū)經(jīng)歷了一次大氣重污染過程。國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心及時(shí)組織專家對(duì)本次污染過程的來源成因進(jìn)行了會(huì)商分析，邀請(qǐng)攻關(guān)聯(lián)合中心第一副主任、學(xué)術(shù)委員會(huì)主任郝吉明院士對(duì)此次污染過程進(jìn)行了解讀。

一、總體情況

2018年2月26日起，京津冀及周邊地區(qū)經(jīng)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(qū)，其中滄州、衡水、邢臺(tái)、邯鄲、安陽等城市污染較嚴(yán)重。截止2月27日8時(shí)，京津冀及周邊地區(qū)“2+26”城市有23個(gè)城市PM2.5小時(shí)濃度先后超過150微克/立方米（日均值重污染標(biāo)準(zhǔn)）；其中，有5個(gè)城市PM2.5小時(shí)濃度超過250微克/立方米（日均值嚴(yán)重污染標(biāo)準(zhǔn)）。區(qū)域內(nèi)PM2.5小時(shí)濃度最高值出現(xiàn)在安陽，2月27日7時(shí)達(dá)到408微克/立方米；北京市PM2.5小時(shí)濃度過程高值同樣出現(xiàn)在2月27日7時(shí)，達(dá)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(shí)，右8時(shí))

二、氣象條件

2月25日起，京津冀地區(qū)開始出現(xiàn)靜穩(wěn)天氣，25日夜間開始，靜穩(wěn)天氣從河北南部發(fā)展，26日午后進(jìn)一步向北擴(kuò)展。北京受低層輻合氣流、弱東風(fēng)及逆溫共同影響，夜間相對(duì)濕度和顆粒物濃度迅速增加。本次污染過程中，區(qū)域總體相對(duì)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(shí)相對(duì)濕度均達(dá)到80%以上，屬典型高濕型污染過程，有利于顆粒物二次組分的生成。區(qū)域北部主要受偏東風(fēng)影響，而南部主要受來自黃淮平原的氣流影響（圖2）。

地基雷達(dá)觀測(cè)結(jié)果也顯示，京津冀及周邊地區(qū)大氣邊界層高度從2月25日以來總體持續(xù)下降，26日0時(shí)到27日0時(shí)邊界層高度低于700米的區(qū)域占比超過60-80%，邊界層高度低于500米的區(qū)域占比達(dá)10-30%，不利于大氣污染物擴(kuò)散（圖3）。北京探空資料顯示27日8時(shí)1400米以下有逆溫層，抑制污染物垂直擴(kuò)散。長時(shí)間的小風(fēng)、高濕疊加逆溫等不利氣象條件，導(dǎo)致污染不斷積累和二次轉(zhuǎn)化（圖4）。

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(shí)之前CO維持在2.2-2.3mg/m3，5-9時(shí)迅速上升至2.6-4.4mg/m3。從遷西－遵化－玉田－平谷（沿主導(dǎo)風(fēng)向）各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的時(shí)序變化也可以看出，CO沿傳輸方向峰值明顯呈依次出現(xiàn)的特征。污染物特征雷達(dá)圖也顯示，北京在此次污染過程中CO呈現(xiàn)相對(duì)很高的特征。以上證據(jù)表明，北京市的污染明顯受到了來自東部地區(qū)的傳輸影響（圖5）。

同時(shí)，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(zhì)量濃度高達(dá)約40微克/立方米，占PM2.5總質(zhì)量的20%左右，氯離子濃度也呈現(xiàn)同步增長趨勢(shì)，結(jié)合上述分析，指示了區(qū)域燃煤污染傳輸?shù)挠绊懀辉侬B加本地機(jī)動(dòng)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(dá)到重污染水平（圖6）。

此外，污染物特征雷達(dá)圖也顯示（圖7），區(qū)域內(nèi)污染較重的石家莊和安陽等城市總體呈現(xiàn)受山前靜穩(wěn)天氣等不利氣象條件影響、本地污染物排放累積的特征。

四、預(yù)警應(yīng)急

截止2月27日，京津冀及周邊地區(qū)共30個(gè)城市啟動(dòng)預(yù)警響應(yīng)，其中15個(gè)城市發(fā)布橙色預(yù)警，14個(gè)城市發(fā)布黃色預(yù)警，1個(gè)城市發(fā)布藍(lán)色預(yù)警。“2+26”城市中有15個(gè)城市發(fā)布重污染天氣應(yīng)急響應(yīng)，9個(gè)城市發(fā)布橙色預(yù)警，5個(gè)城市發(fā)布黃色預(yù)警，1個(gè)城市發(fā)布藍(lán)色預(yù)警（圖8）

從應(yīng)急管控措施來看，各城市在采暖季錯(cuò)峰生產(chǎn)基礎(chǔ)上，黃色預(yù)警響應(yīng)期間工業(yè)源實(shí)施部分工序停產(chǎn)，移動(dòng)源增加了中重型柴油車限行、大宗貨物運(yùn)輸企業(yè)錯(cuò)峰運(yùn)輸，揚(yáng)塵源采取停止土石方作業(yè)、增加道路清潔頻次等措施；橙色預(yù)警響應(yīng)期間工業(yè)企業(yè)停限產(chǎn)措施進(jìn)一步加嚴(yán)，移動(dòng)源則是加強(qiáng)對(duì)不同類型機(jī)動(dòng)車的限行，揚(yáng)塵源主要以停止施工工地作業(yè)等。

經(jīng)初步測(cè)算，在嚴(yán)格落實(shí)秋冬季錯(cuò)峰生產(chǎn)和重污染天氣應(yīng)急管控措施的情況下，“2+26”城市中啟動(dòng)預(yù)警城市的一次顆粒物、SO2、NOx、VOCs等污染物全社會(huì)減排比例如下：藍(lán)色預(yù)警應(yīng)急減排比例在10%左右，黃色預(yù)警在15%左右，橙色預(yù)警在20%左右。

五、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)

因東北高壓系統(tǒng)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(yù)計(jì)將持續(xù)至28日。受區(qū)域性弱風(fēng)、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(xiàn)中至重度污染過程，影響范圍主要包括北京、天津、石家莊、保定、衡水、邢臺(tái)、邯鄲、晉城、濟(jì)南、德州、淄博、聊城、鄭州、安陽、鶴壁、焦作、新鄉(xiāng)、濮陽等城市，部分城市可能達(dá)到嚴(yán)重污染，PM2.5小時(shí)濃度峰值可能達(dá)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(nèi)的京津冀中部城市群空氣質(zhì)量有望改善（圖9）。

編輯：張偉