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    工作時間:9:00-18:00

    【專家解讀】京津冀及周邊地區“2+26”城市出現入秋以來第一次區域性PM2.5污染過程

    來源:國家大氣污染防治攻關聯合中心 褚旸晰 石耀鵬日期:2020/10/10 瀏覽:0

    導讀

    2020年10月7日起,京津冀出現入秋以來第一次PM2.5污染過程,國家大氣污染防治攻關聯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,京津冀及周邊地區冷空氣活動頻繁,“2+26”城市空氣質量總體維持優-良。10月7日起,隨著大氣擴散條件轉差,“2+26”城市北部出現PM2.5污染,整體達輕-中度,這是今年入秋以來京津冀及周邊地區的第一次區域性PM2.5污染過程。

    截至10月10日10時,區域內PM2.5日均濃度峰值為122微克/立方米(保定,10月9日),PM2.5小時濃度峰值為176微克/立方米(唐山、保定,10月10日8時);北京市PM2.5日均濃度峰值為110微克/立方米(10月9日),PM2.5小時濃度峰值為156微克/立方米(10月9日9–10時)。

                                 10月8–10日“2+26”城市PM2.5小時濃度分布

                                       (數據來源:中國環境監測總站)

    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

                                                                            (數據來源:中國環境監測總站)

    地面NO2濃度和對流層NO2柱濃度分布具有較好一致性,高值區與PM2.5污染區域基本對應,表明區域北部的NOx排放對PM2.5污染貢獻顯著。

                          10月8日京津冀及周邊地區地面NO2濃度(左)和對流層NO2柱濃度(右)分布(數據來源:中國環境監測總站、中國科學技術大學)

    大氣重污染成因與治理攻關項目研究結果顯示,區域內唐山、天津的NOx排放量相對較高;行業/領域上機動車、非道路移動源、電力供熱、鋼鐵焦化等對NOx排放的貢獻突出。

                                                         “2+26”城市主要大氣污染物排放量

    “2+26”城市NOx排放行業貢獻

    擴散條件:低氣壓+強逆溫+弱風造成山前污染累積

    本次PM2.5污染過程由秋冬季典型的靜穩不利氣象條件導致。10月7日起,華北大部受均壓場控制,“2+26”城市地面風速持續小于2米/秒,大氣水平擴散能力轉差;10日上午轉為鞍形場,形勢進一步靜穩。在“2+26”城市北部,近地面200米左右范圍內還出現持續逆溫,不利于污染物的垂直擴散。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150微克/立方米。

                                                                                     10月8日8時全國地面氣壓分布

                                                                                         (來源:中央氣象臺)

    在持續性弱東南風影響下,污染物向太行山-燕山山前匯聚,導致區域北部污染物濃度持續上升,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下,疊加本地積累導致PM2.5污染。

                                                                           京津冀及周邊地區10月8–9日典型時刻地面風場

                                                                                         (來源:中央氣象臺)

    化學轉化:NOx、SO2等在高濕條件下向PM2.5二次組分快速轉化

    8日起,“2+26”城市中北部相對濕度超過80%,出現能見度不足1公里的大霧天氣,有利于氣態前體物向二次顆粒物的轉化。

                                                                       10月9–10日全國霧預報

                                                                        (來源:中央氣象臺)

    以北京市為例,二次無機組分濃度和占比快速上升,從清潔時段的30%上升至污染時段的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

                                                                                                 (數據來源:中國環境監測總站)

    區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,當地燃煤排放對PM2.5污染貢獻相對突出。

                                                                       “2+26”城市10月8日硝酸根離子與硫酸根離子濃度比

                                                                                   (數據來源:中國環境監測總站)

    03

    往年同期污染形勢分析

    受季節交替和大氣環流形勢影響,9月下旬–10月中旬華北地區的首要污染物從O3PM2.5轉換,也是“2+26”城市PM2.5污染多發的時段。

    以“2+26”城市中北部為例,在近8年的9月末-10月中這段時間,PM2.5污染不曾缺席,2013–2016年還出現了連續的重污染;2017年以來,PM2.5重污染天已較為鮮見,但還是會出現個別輕至中度的PM2.5污染過程。

                                                 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

            (從上至下依次為:北京、天津、石家莊、唐山、邯鄲、邢臺、保定、滄州、廊坊、衡水,數據來源:中國環境監測總站)

                                                           2013–2020年9月下旬–10月中旬北京市PM2.5日均濃度變化

                                                                          (數據來源:中國環境監測總站)

    京津冀及周邊地區氣象條件在9月末-10月中通常不利,但污染程度大幅減輕、污染天數明顯減少、PM2.5峰值濃度顯著下降,“十一”的藍天白云增多,這也直觀體現了大氣污染治理的成效。

    04

    預測預報

    根據最新空氣質量預測預報結果,10–11日,受高空平直氣流、地面高壓后部偏南風影響,“2+26”城市濕度較高且有逆溫,大氣擴散條件不利,區域中北部的PM2.5污染將持續,其中北京市可達到中-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;區域中南部清除時間較晚,仍可能出現中度污染。12–14日,大氣擴散條件總體較好,區域大部空氣質量以優-良為主。(預測預報信息來源:中國環境監測總站、北京市生態環境監測中心)

    資料分析整理:國家大氣污染防治攻關聯合中心  褚旸晰 石耀鵬


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