專家解讀京津冀及周邊地區12日至15日重污染過程

　　11月12-15日，京津冀及周邊地區、汾渭平原經歷了一次大氣重污染過程，生態環境部第一時間向各有關省（市）下發預警提示信息，要求各地根據空氣質量預測預報情況及時啟動預警；生態環境部部長李干杰前往河北省保定市，實地檢查重污染天氣應急預案工作開展情況；290個現場工作組在京津冀及周邊地區、汾渭平原指導各地開展重污染天氣應對工作。國家大氣污染防治攻關聯合中心及時組織環境、氣象等領域專家開展會商，對本次污染過程進行分析解讀。

　　一、總體狀況分析

　　此次污染過程主要集中在北京、河北中南部和河南北部區域，共12個城市日均濃度達到重度污染水平，PM2.5日均濃度最高達220微克/立方米（北京和石家莊，14日），PM2.5小時濃度最高達289微克/立方米（邢臺，13日13時）。北京市持續42個小時重度及以上污染，11月13日和14日PM2.5日均濃度分別為180和220微克/立方米，PM2.5小時濃度最高達261微克/立方米。

　　自11月12日開始，污染物最先從河南省中北部和河北省南部多地迅速積累，在高壓系統后部作用下，污染帶逐漸延山向北傳輸，逐漸影響北京。13日，在高壓后部弱氣壓場持續控制下，京津冀區域受逆溫、高濕、東南小風等不利條件影響，污染物進一步向燕山-太行山前匯聚。北京市于13日11時達到五級重度污染，之后繼續緩慢上升。14日白天，區域北部受低壓系統控制，在西北高東南低的“簸箕形”地形影響下，區域污染在太行山和燕山山前累積，同時，濕度進一步加大，二次轉化加劇，北京市于14日11時至13時達到空氣質量達到嚴重污染水平；15日凌晨開始，隨著西北冷空氣逐漸滲透，影響京津冀區域，混合層抬升，濕度降低，空氣質量緩慢改善。北京市15日8時起空氣質量恢復為良。

　　截至15日20時，區域中北部大部分城市空氣質量恢復到優良，但受冷空氣緩慢南移造成的污染傳輸影響，南部部分城市依然維持中至重度污染。

　　總體來看，這次區域過程，前期區域南部污染較重，中期太行山前石家莊-保定-北京一線濃度較高，后期北京成為區域污染輻合中心、污染較重，污染帶甚至一度達到張家口、承德和秦皇島市。在緩解過程中，冷空氣由北至南緩慢移動，污染帶向南推移，南部地區空氣質量將受污染回流影響有所加重。

　　二、污染成因分析

　　本次污染過程的氣象特點是區域性高濕，大范圍長時間靜穩，連續多日出現逆溫，大氣擴散條件持續不利，和2016年12月16-21日大范圍重污染天氣過程氣象條件相似。本次過程主要是受低壓、逆溫、靜穩、高濕等因素影響，污染物易轉化生成，不利于擴散。污染前期，受輻射降溫、弱降水等影響，河南省率先出現大霧天氣，疊加東南部海上水汽輸送影響，12-14日期間，京津冀地區相繼出現區域性大霧天氣，氣象部門也相繼發布大霧天氣預警。11月12-13日，北京市受高壓后部弱氣壓場影響，以1-2級偏南風為主，平均相對濕度達80%。12日邊界層高度800米左右，13日下壓至500米，且邊界層日變化不明顯，垂直擴散條件差。12日和13日早8時均出現較強逆溫，逆溫層厚度400多米，逆溫強度最高達5度，近地面逆溫強度更高，相對濕度接近100%，利于前期積累污染物的二次生成轉化。在強逆溫、高濕度和區域傳輸的影響下，北京市13日上午出現爆發性增長，PM2.5濃度從10時的143微克/立方米突增到16時的236微克/立方米，5小時內上升近100微克/立方米。

圖1 2016年12月19日00時（左）和2018年11月14日00時（右）京津冀及周邊地區“2+26”城市相對濕度

　　在相似的長時間持續靜穩、高濕的不利氣象條件下，本次持續性重污染過程與2016年12月16-21日大范圍重污染天氣過程類似，但嚴重污染范圍減小、污染程度明顯減輕。2016年的污染過程，最嚴重時京津冀及周邊地區60余個城市達到重度污染，近40個城市達到嚴重污染；區域最嚴重城市小時峰值濃度達到834微克/立方米，最高日均峰值濃度達到703微克/立方米；北京市小時峰值濃度達到435微克/立方米，最高日均濃度達到396微克/立方米，為嚴重污染。而此次過程北京市日均濃度最高為220微克/立方米，小時峰值濃度為261微克/立方米。此外，從組分看，以往北京市硫酸鹽占比約15-20%左右，此次過程硫酸鹽占比不到10%。多方表明，在持續的污染減排措施作用下，在相似的氣象條件下，此次污染過程較2016年12月中下旬的程度要減輕不少。

圖2 2018年11月13日和2016年12月19日PM2.5日均濃度分布

　　同時，進入11月中旬以來，天氣轉冷，晝夜溫差變大，京津冀及周邊地區部分城市開始采暖，城市供暖鍋爐和農村地區散煤采暖爐具逐步啟用，各地燃煤污染物排放開始增加,也是造成重污染的主要因素。但和2016年12月16-20日的污染過程相比，本次污染過程京津冀及周邊地區“2+26”城市SO2、NO2濃度及SO2/NO2值顯著降低。以北京市為例，SO2、NO2濃度和SO2/NO2比值相較2016年分別降低了70%、38%和56%。此外，PM2.5組分分析也有明顯改善特征，以北京市為例，本次污染過程SO42-/NO3-和OC/EC值分別為0.33和2.97，而2016年的污染過程則分別為0.6和5.99。這說明近幾年民用散煤、“散亂污”企業整治和燃煤小鍋爐的治理取得了明顯成效。NO3-在PM2.5中的占比有顯著上升，北京、保定、安陽NO3-占比均在30%左右，說明目前機動車和工業排放的氮氧化物快速轉化成硝酸鹽成為推高PM2.5濃度的重要原因。

　　三、重污染天氣應對情況

　　本次污染過程中，京津冀及周邊地區、汾渭平原共39個城市發布重污染天氣預警，啟動應急響應措施。其中，石家莊、唐山等16個城市發布橙色預警，啟動II級應急響應措施； 鄭州、濱州等9個城市由黃色預警升級為橙色預警，啟動II級應急響應； 北京、天津等14個城市發布黃色預警，啟動III級應急響應。隨著空氣質量的變化，各地陸續解除或調整重污染天氣預警。

　　經初步測算，針對此次重污染過程采取的應急減排措施，對一次顆粒物、SO2、NOx、VOCs等污染物的全社會減排比例在15%左右。

　　四、未來空氣質量形勢

　　11月15日，隨冷高壓系統緩慢東移南下，西北向冷空氣開始系統性自北向南影響我國華北地區，同時沿途伴有弱降水過程，預計16日污染形勢將徹底改善。隨著污染帶在冷空氣作用下逐漸向南推移，下風向城市和省份將陸續受到污染過境影響，預計有短時PM2.5濃度高值出現。據最新預報結果顯示，山東西部、河南大部、安徽北部、湖北大部及湖南部分地區位于主要輸送通道方向，預計16-17日將受到不同程度的污染傳輸影響；此外，江蘇大部、安徽南部、上海、浙江北部及江西北部部分城市位于主要輸送通道邊緣區域，有受到污染殘留及波及的風險。考慮到15-17日我國華中及華南地區有大范圍降水過程，其對PM2.5等顆粒態有較強濕清除作用，污染帶濃度在南下轉移過程中可能迅速下降。

　　未來7天，我國華北地區由于受到間歇性冷空氣過程影響，空氣質量以良好為主，個別城市受風向轉換和局地輻合影響，有出現輕度污染和短時中度污染的可能，但預計不會有大范圍區域性重污染過程發生。其中，北京市未來一周空氣質量較好，預計以優良為主，不會有重污染天氣出現。