導(dǎo)讀
2020年10月7日起,京津冀出現(xiàn)入秋以來(lái)第一次PM2.5污染過(guò)程,國(guó)家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心為大家解讀污染特征和成因。
01
總體情況
10月1–6日,京津冀及周邊地區(qū)冷空氣活動(dòng)頻繁,“2+26”城市空氣質(zhì)量總體維持優(yōu)-良。10月7日起,隨著大氣擴(kuò)散條件轉(zhuǎn)差,“2+26”城市北部出現(xiàn)PM2.5污染,整體達(dá)輕-中度,這是今年入秋以來(lái)京津冀及周邊地區(qū)的第一次區(qū)域性PM2.5污染過(guò)程。
截至10月10日10時(shí),區(qū)域內(nèi)PM2.5日均濃度峰值為122微克/立方米(保定,10月9日),PM2.5小時(shí)濃度峰值為176微克/立方米(唐山、保定,10月10日8時(shí));北京市PM2.5日均濃度峰值為110微克/立方米(10月9日),PM2.5小時(shí)濃度峰值為156微克/立方米(10月9日9–10時(shí))。
10月8–10日“2+26”城市PM2.5小時(shí)濃度分布
(數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站)
02
污染成因
污染排放:“2+26”城市北部NOx排放突出
“2+26”城市NO2濃度距平圖
(數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站)
地面NO2濃度和對(duì)流層NO2柱濃度分布具有較好一致性,高值區(qū)與PM2.5污染區(qū)域基本對(duì)應(yīng),表明區(qū)域北部的NOx排放對(duì)PM2.5污染貢獻(xiàn)顯著。
10月8日京津冀及周邊地區(qū)地面NO2濃度(左)和對(duì)流層NO2柱濃度(右)分布(數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué))
大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目研究結(jié)果顯示,區(qū)域內(nèi)唐山、天津的NOx排放量相對(duì)較高;行業(yè)/領(lǐng)域上機(jī)動(dòng)車、非道路移動(dòng)源、電力供熱、鋼鐵焦化等對(duì)NOx排放的貢獻(xiàn)突出。
“2+26”城市主要大氣污染物排放量
“2+26”城市NOx排放行業(yè)貢獻(xiàn)
擴(kuò)散條件:低氣壓+強(qiáng)逆溫+弱風(fēng)造成山前污染累積
本次PM2.5污染過(guò)程由秋冬季典型的靜穩(wěn)不利氣象條件導(dǎo)致。10月7日起,華北大部受均壓場(chǎng)控制,“2+26”城市地面風(fēng)速持續(xù)小于2米/秒,大氣水平擴(kuò)散能力轉(zhuǎn)差;10日上午轉(zhuǎn)為鞍形場(chǎng),形勢(shì)進(jìn)一步靜穩(wěn)。在“2+26”城市北部,近地面200米左右范圍內(nèi)還出現(xiàn)持續(xù)逆溫,不利于污染物的垂直擴(kuò)散。以北京為例,9日夜間至10日上午,PM2.5濃度明顯上升并超過(guò)150微克/立方米。
10月8日8時(shí)全國(guó)地面氣壓分布
(來(lái)源:中央氣象臺(tái))
在持續(xù)性弱東南風(fēng)影響下,污染物向太行山-燕山山前匯聚,導(dǎo)致區(qū)域北部污染物濃度持續(xù)上升,北京、天津、唐山、保定、廊坊等城市為高污染帶中心。以北京為例,在東南通道和西南通道共同輸送推動(dòng)下,疊加本地積累導(dǎo)致PM2.5污染。
京津冀及周邊地區(qū)10月8–9日典型時(shí)刻地面風(fēng)場(chǎng)
(來(lái)源:中央氣象臺(tái))
化學(xué)轉(zhuǎn)化:NOx、SO2等在高濕條件下向PM2.5二次組分快速轉(zhuǎn)化
8日起,“2+26”城市中北部相對(duì)濕度超過(guò)80%,出現(xiàn)能見(jiàn)度不足1公里的大霧天氣,有利于氣態(tài)前體物向二次顆粒物的轉(zhuǎn)化。
10月9–10日全國(guó)霧預(yù)報(bào)
(來(lái)源:中央氣象臺(tái))
以北京市為例,二次無(wú)機(jī)組分濃度和占比快速上升,從清潔時(shí)段的30%上升至污染時(shí)段的40%左右,其中硝酸根離子占比超30%,NOx向硝酸根離子的轉(zhuǎn)化是造成PM2.5污染的重要原因。
北京市10月6-9日PM2.5主要組分濃度變化
(數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站)
區(qū)域北部各城市污染特征也不盡相同,例如石家莊市PM2.5中硝酸根離子與硫酸根離子濃度比約為2~3,明顯低于其他城市,當(dāng)?shù)厝济号欧艑?duì)PM2.5污染貢獻(xiàn)相對(duì)突出。
“2+26”城市10月8日硝酸根離子與硫酸根離子濃度比
(數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站)
03
往年同期污染形勢(shì)分析
受季節(jié)交替和大氣環(huán)流形勢(shì)影響,9月下旬–10月中旬華北地區(qū)的首要污染物從O3向PM2.5轉(zhuǎn)換,也是“2+26”城市PM2.5污染多發(fā)的時(shí)段。
以“2+26”城市中北部為例,在近8年的9月末-10月中這段時(shí)間,PM2.5污染不曾缺席,2013–2016年還出現(xiàn)了連續(xù)的重污染;2017年以來(lái),PM2.5重污染天已較為鮮見(jiàn),但還是會(huì)出現(xiàn)個(gè)別輕至中度的PM2.5污染過(guò)程。
2013–2020年9月下旬–10月中旬“2+26”城市中北部PM2.5日均濃度等級(jí)
(從上至下依次為:北京、天津、石家莊、唐山、邯鄲、邢臺(tái)、保定、滄州、廊坊、衡水,數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站)
2013–2020年9月下旬–10月中旬北京市PM2.5日均濃度變化
(數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站)
京津冀及周邊地區(qū)氣象條件在9月末-10月中通常不利,但污染程度大幅減輕、污染天數(shù)明顯減少、PM2.5峰值濃度顯著下降,“十一”的藍(lán)天白云增多,這也直觀體現(xiàn)了大氣污染治理的成效。
04
預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)
根據(jù)最新空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果,10–11日,受高空平直氣流、地面高壓后部偏南風(fēng)影響,“2+26”城市濕度較高且有逆溫,大氣擴(kuò)散條件不利,區(qū)域中北部的PM2.5污染將持續(xù),其中北京市可達(dá)到中-重度污染;11日午后起,受西北冷空氣影響,污染將自北向南逐漸好轉(zhuǎn);區(qū)域中南部清除時(shí)間較晚,仍可能出現(xiàn)中度污染。12–14日,大氣擴(kuò)散條件總體較好,區(qū)域大部空氣質(zhì)量以優(yōu)-良為主。(預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)信息來(lái)源:中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心)
資料分析整理:國(guó)家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心 褚旸晰 石耀鵬