10月21日起,我國中東部地區(qū)PM2.5濃度快速上升,出現(xiàn)今年入秋以來首次大范圍PM2.5污染過程。國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心密切跟蹤本次污染過程,為大家解讀污染成因。
污染發(fā)展情況
往年“十一”假期前后,是季節(jié)轉(zhuǎn)換和冷暖氣流交替時期,容易出現(xiàn)不利氣象條件,常常會發(fā)生PM2.5污染過程。但今年“十一”期間,受降水、冷空氣等因素影響,同時近年來大氣污染防治工作持續(xù)深化展現(xiàn)成效,優(yōu)良天唱主角,空氣質(zhì)量為近年同期最好。
進(jìn)入10月下旬,靜穩(wěn)、高濕、逆溫等不利氣象條件的影響增大。10月21日白天,山東西部、河南北部PM2.5濃度率先超過75微克/立方米。22日上午,污染形勢加劇,山東西部、河南中北部、安徽北部、江蘇大部PM2.5濃度達(dá)75微克/立方米以上。22日午后–23日,在小股偏北和偏東氣流影響下,部分城市污染短暫緩解,但區(qū)域總體污染形勢維持。24日–25日上午,地面轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)控制,污染范圍進(jìn)一步擴(kuò)大至京津冀地區(qū)和遼寧西部。
10月21–25日全國中東部地區(qū)PM2.5濃度變化
(來源:中國環(huán)境監(jiān)測總站、河南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心)
這是今年入秋以來,重點(diǎn)區(qū)域出現(xiàn)的首次大范圍PM2.5污染過程,目前程度總體達(dá)輕至中度污染,局地出現(xiàn)短時重度污染。截至10月25日13時,京津冀及周邊地區(qū)、長三角地區(qū)共有36個城市出現(xiàn)PM2.5污染天,PM2.5日均濃度峰值為130微克/立方米(濮陽,10月24日),達(dá)中度污染水平;PM2.5小時濃度峰值為174微克/立方米(廊坊,10月25日12時)。北京市PM2.5濃度從24日16時起升至75微克/立方米以上,從25日11時起升至115微克/立方米以上,當(dāng)前空氣質(zhì)量已轉(zhuǎn)為中度污染并持續(xù)3小時。
污染成因分析
重點(diǎn)區(qū)域污染物排放量大,京津冀及周邊地區(qū)中南部和長三角地區(qū)北部尤為突出。
近年來全國和重點(diǎn)區(qū)域采取了一系列強(qiáng)有力的大氣污染治理措施,二氧化硫(SO2)、一次顆粒物等污染物排放量大幅下降,帶來了空氣質(zhì)量的明顯好轉(zhuǎn)。但研究結(jié)果顯示,當(dāng)前重點(diǎn)區(qū)域污染物排放量仍然居于高位,除SO2以外的各項(xiàng)主要污染物仍遠(yuǎn)超環(huán)境容量。從空間分布上看,京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原、長三角等重點(diǎn)區(qū)域的污染物排放強(qiáng)度顯著高于其他地區(qū),其中晉冀魯豫交界地區(qū)、蘇皖魯豫交界地區(qū)尤為突出。
從時間變化上看,雖然“十二五”以來主要污染物排放量總體下降,但NOx和VOCs降幅不如SO2和一次顆粒物顯著,特別是VOCs排放量近年來基本持平。污染物排放仍居高位,遭遇近幾日的不利氣象條件,就容易形成區(qū)域性污染過程。
全國主要大氣污染物排放量時序變化
(注:相較于2000年水平,來源:清華大學(xué))
靜穩(wěn)、逆溫、高濕造成污染物持續(xù)累積,偏南風(fēng)作用下的污染傳輸進(jìn)一步抬升區(qū)域北部PM2.5濃度
10月21日起,京津冀及周邊地區(qū)中南部、長三角中北部地區(qū)總體處于均壓場控制,水平擴(kuò)散能力差;從北京到鄭州均出現(xiàn)貼地逆溫,從地面到200米高空處的溫差達(dá)2~3oC,污染物垂直擴(kuò)散同樣受到抑制,容易造成污染累積。
10月24日20時近地面天氣形勢圖(來源:中央氣象臺)
10月24日20時北京(左)和鄭州(右)溫度垂直廓線
(來源:懷俄明大學(xué))
在夜間至次日清晨時段,氣溫下降、相對濕度上升明顯,我國東部地區(qū)普遍高于70%,部分時段接近飽和情況。低溫、高濕的條件非常有利于顆粒物二次組分的生成,并促進(jìn)顆粒物吸濕增長,導(dǎo)致PM2.5濃度上升、大氣能見度下降。
10月24日20時相對濕度分布
(來源:中央氣象臺)
NO2濃度上升明顯并向硝酸鹽轉(zhuǎn)化,造成PM2.5濃度快速上升。近期擴(kuò)散條件不利情況下,全國中東部地區(qū)NO2濃度上升明顯,24日夜間多地上升至100微克/立方米左右。
10月24日20時全國中東部地區(qū)NO2濃度分布(來源:中國環(huán)境監(jiān)測總站、河南省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心)
山東、河南、安徽、江蘇的污染特征總體由污染發(fā)生前的偏NO2型轉(zhuǎn)為當(dāng)前的偏二次型。典型城市的PM2.5組分特征顯示,硝酸鹽是PM2.5的首要組分,占比最高時可達(dá)50%左右。因此,區(qū)域內(nèi)機(jī)動車、工業(yè)排放的NOx向硝酸鹽的二次轉(zhuǎn)化是導(dǎo)致PM2.5污染的主要原因。
污染發(fā)生前后山東、河南、安徽、江蘇區(qū)域污染特征雷達(dá)圖
(數(shù)據(jù)來源:中國環(huán)境監(jiān)測總站,制圖:“天藍(lán)衛(wèi)士”微信小程序)
10月21-24日北京PM2.5及其組分濃度變化
(數(shù)據(jù)來源:中國環(huán)境監(jiān)測總站,制圖:中國環(huán)境科學(xué)研究院)
區(qū)域傳輸:偏南風(fēng)作用下,京津冀和遼寧中西部PM2.5濃度快速上升。
10月24日白天起,京津冀及周邊地區(qū)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)控制。區(qū)域中南部的污染氣團(tuán)向北傳輸,導(dǎo)致北京、天津和河北中部一帶PM2.5濃度進(jìn)一步抬升。北京市在24日夜間處于氣象輻合區(qū),PM2.5濃度從白天的50微克/立方米上升了1倍左右。
10月24日PM2.5濃度與風(fēng)場分布
(來源:北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心)
空氣質(zhì)量預(yù)報
26日及29–31日,兼受逆溫、高濕及近地面弱偏南風(fēng)影響,大氣擴(kuò)散條件不利,區(qū)域中南部將出現(xiàn)兩次輕至中度污染過程,太行山前平原城市清晨至上午時段可能出現(xiàn)短時中至重度污染。其中,26日白天至27日上午,受西北冷空氣過程影響,區(qū)域中北部污染形勢預(yù)計得到顯著改善;31日-11月1日,受東北向冷空氣過程影響,區(qū)域空氣質(zhì)量自北向南逐漸改善。污染時段首要污染物為PM2.5。(來源:中國環(huán)境監(jiān)測總站)。
當(dāng)前,我國重點(diǎn)區(qū)域的空氣質(zhì)量仍未擺脫對氣象條件的依賴,秋冬季容易出現(xiàn)污染過程。下一步大氣污染防治工作需要持續(xù)深化各項(xiàng)常態(tài)化和臨時性減排措施,在遭遇不利氣象條件時盡可能減緩污染積累速率、降低污染峰值。
來源:國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心