春节期间,为何大气污染仍频发?河北烟花爆竹管控有成效吗?
牛年新春,
全国多地出现污染过程,
京津冀及周边地区尤为突出。
2月9日,
生态环境部与中国气象局联合会商,
春节前期和前半段
全国大气扩散条件总体较差,
多地区会出现污染天气过程,
京津冀及周边地区尤为严重,
北京市也会出现一次较重的污染过程。
生态环境部发布预警提示,
要求各地及时启动相应级别的应急预案,
采取措施联防联控,减少污染排放。
各地根据当地重污染天气应急预案,
及时采取应急减排措施。
应急减排措施有效减轻污染影响,
起到了“削峰降速”的作用,
截至目前,
除太行山山前城市和关中地区维持重污染外,
全国其他地区基本恢复优良,
部分城市轻至中度污染。
由于春节前就遭遇
大范围持续静稳小风、逆温高湿等
不利气象条件影响,
起始浓度偏高,
从2月10日起,
京津冀及周边地区已经有多个城市
达到重度污染级别,
北京市于除夕中午达到重度污染水平,
并持续到夜间。
在这个起始浓度下,
叠加除夕夜间至初一凌晨烟花爆竹燃放影响,
污染程度必然加重。
11日19时-12日6时烟花爆竹集中燃放时段,
5个城市小时空气质量达到严重污染,
廊坊市持续时间最长,达9个小时。
北京市在12日1-7时
共7个小时时间内达到严重污染水平。
由于缺少大范围强冷空气活动,
且偏东风较强,
区域目前整体仍处于中至重度污染,
太行山和燕山交接处城市受传输影响,
均处于重度污染,
需要等13日夜间才有好转。
春节期间,社会活动水平下降,一般工业企业、交通运输、建筑施工等排放下降明显,为什么依然污染频发?
中国环境科学研究院研究员、国家大气污染防治攻关联合中心副主任柴发合作出解答:
主要原因在于重污染行业排放量仍在高位。我国经济运行持续稳定恢复,进入2021年,主要行业保持较快速度增长,如1月份粗钢产量增加20%以上,全国发电量同比增加25%,火力发电量也大幅增加,电煤消费同比增加20%左右。春节期间,交通运输、建筑施工等生产活动大幅减少,部分工业企业也停工停产,总体上全社会污染物排放量较平时有所减少。但火力发电以及钢铁、焦化、有色、石化、煤化工、玻璃、制药、农药等行业,因生产特性、工艺装备等,均必须连续生产,而这些行业又是污染排放大户,大量不可中断工序持续生产,污染物排放仍处于高位。
烟花爆竹燃放的短时影响极大,在今年的极端不利气象条件,极高的污染物浓度滞留时间很长。通常,我们可以用PM2.5和CO的浓度比值作为指标,评价烟花爆竹燃放对PM2.5污染的贡献,这样可以减少一部分气象因素的影响。同时结合燃放高峰时段的站点浓度和PM2.5烟花爆竹示踪组分(钾离子、镁离子等)浓度的变幅综合分析。从京津冀及周边地区看,今年除夕夜间至初一凌晨(11日19时-12日6时),北京、保定、石家庄等城市烟花燃放对PM2.5贡献约占20%~40%,PM2.5中钾离子、镁离子浓度是非燃放时段的10~30倍左右。北京市部分站点污染峰值期,两小时内,钾离子浓度增加79倍、镁离子增加17倍。初一凌晨,全国近20%的城市出现部分站点PM2.5瞬时浓度“爆表”情况。从历史数据观测看,每年除夕夜到初一凌晨,这种爆发性增长非常明显。尽管各地均出台了烟花爆竹禁限放规定,但燃放量依然不可忽视。通过噪声观测,今年北京市烟花燃放集中时段(18时至次日4时)10小时噪声均值为57.6分贝,高于去年同期水平,说明今年燃放较去年偏多。同时,冬季采暖排放量也是刚性需求。这几年京津冀及周边地区清洁取暖改造成效明显,但是东北、内蒙古以及山西和河北北部城市尚未纳入改造范围,供暖的主力依然是各类燃煤设施以及农村地区散煤型煤小炉具、生物质等等,总体排放量依然较大。
气象条件有多不利?
中央气象台首席预报员桂海林来解答:
春节期间的重污染过程,北京及周边地区的大气扩散条件是近年来除夕最差的一年。地面处于低压辐合区,湿度偏大,持续时间长。
从2月9日白天起,华北地区总体就开始受弱偏南风控制,扩散条件转为不利,排放的污染物持续向北传输并累积。同时,相对湿度逐渐升高,到2月11日(除夕),白天日均相对湿度超过60%,有利于SO2、NOx等气态污染物向颗粒物二次组分转化。
2月11日夜间至12日凌晨,全国多地出现静稳小风、高湿大雾的不利气象条件。特别是京津冀及周边地区,太行山-燕山交汇地自2月11日白天起就持续处于风场辐合区,近地面至950百帕处存在强烈逆温,大气扩散条件极端不利。不利气象条件下,区域内的污染物向低压辐合区汇聚,叠加除夕夜间至初一凌晨烟花爆竹集中燃放影响,空气质量整体维持重污染水平,并出现短时严重污染。
空气质量什么时候能够好转?
中国环境监测总站首席预报员王威表示:初三有望改善,春节后期总体良好。
北方地区在冬春季节的雨前和雪前期间,由于低压、高湿、静稳等气象特征,容易出现大雾伴随重污染天气。当前京津冀及周边地区正处于降水过程前的高湿状态,体感较差。预计初三有所改善。
北京市空气质量有望于2月13日(初二)夜间到14日白天改善,13日白天预计维持中-重度污染水平。随着这次冷空气来临,在污染物清除的同时,还可能伴随着春节后的第一次降水过程。但在冷空气和降水过程抵达前,湿度接近饱和,有大雾天气,叠加前期高浓度影响,PM2.5浓度将持续处于较高水平,实际感官较差。14日至春节假期结束,空气质量基本维持优良水平。
京津冀及周边地区改善时间稍晚,13日区域中南部仍受弱风、高湿及逆温综合影响,大部分城市空气质量仍以中-重度污染为主,部分城市可能出现短时严重污染。14日受东北方向冷空气影响,天津及河北中东部污染形势有所改善,河北南部、山东西部和河南北部城市受上风向污染传输影响,可能出现中-重度污染。15-17日,区域受空气过境影响,整体扩散条件较为有利,预计区域大部分城市空气质量以优良为主,区域中南部部分城市可能出现轻度污染。
从全国看,13-14日,气象条件较为不利,华东、华南、西北、西南大部和华北北部以良-轻度污染为主,东北、西南大部以轻-中度污染为主,华北中南部以中-重度污染为主。受烟花爆竹燃放影响,上述地区空气质量可在原基础上提高1-2级。15日,扩散条件整体转好,东北大部、华北北部、华东南部、华南南部、西南大部空气质量优良,华北中南部、华东北部、华南北部和西北大部以良-轻度污染为主,华东北部和两湖地区可能出现中度污染,新疆局地受沙尘影响可能出现中-重度污染。
生态环境部将指导各地科学应对,按照当地重污染天气应急预案要求,及时解除预警。
2021年除夕18时至初一9时,
在气象扩散条件同比不利的情况下,
河北全省空气质量污染情况
较去年同期有明显改善,
全省大部分区域禁燃禁放管控
和2020年同期相比效果明显。
一、2021年除夕气象扩散条件同比明显不利
2021年春节前,预测由于受区域性逆温及高湿小风等静稳气象条件影响,2月8-14日我省将出现一次重污染天气过程,影响涉及全省大部分地区,特别是10-12日,气象扩散条件进一步转差,预测京津冀中南部地区将出现重度和严重污染。为做好重污染天气应对,8-9日全省除张家口、承德以外各市均发布了橙色预警,启动重污染天气二级响应。面对2021年春节与2020年春节同期相比明显不利气象扩散条件,全省上下进一步强化重污染天气应对和烟花爆竹禁燃禁放管控,紧盯重点时段、重点区域空气质量变化趋势,充分利用露天焚烧红外和视频监控系统,对燃放烟花爆竹等行为开展实时监控。今年除夕、初一期间我省空气质量在正常范围内波动,未出现明显恶化。
2月12日3时风力、风向及PM2.5浓度分布图
二、各设区市烟花爆竹禁燃禁放效果分析
(一)烟花爆竹集中燃放阶段(除夕18时至初一9时)PM2.5浓度较未燃放阶段(除夕9时至17时)同比增幅明显减小。一般来说,夜间至凌晨时段,随着地面温度降低,大气逆温程度较白天时段加强,大气垂直交换能力减弱,污染物浓度会有所增加。从PM2.5平均浓度来看,2021年烟花爆竹集中燃放阶段全省PM2.5平均浓度为149μg/m3,较未集中燃放阶段上升了35μg/m3,与2020年同期增加了80μg/m3相比,上升幅度减少了56.3%;从PM2.5峰值浓度来看,2021年烟花爆竹集中燃放阶段PM2.5峰值浓度为385μg/m3(廊坊,12日3时),较未集中燃放阶段上升了175μg/m3,与2020年同期峰值浓度上升了342μg/m3相比,PM2.5峰值上升减少了167μg/m3。
2021年除夕至初一部分城市PM2.5浓度变化图
除夕至初一全省平均PM2.5浓度变化对比图
(二)2021年除夕至初一空气质量实测结果与预报结果基本一致。2021年根据会商结果预计,除夕至初一我省中南部及东部以中至重度污染为主,从实测结果来看石家庄、唐山、廊坊、保定4市为重度污染,未出现严重污染城市,与预报结果基本一致。2020年根据会商结果,预计除夕至初一我省中南部地区空气质量为良至轻度污染,但从实测结果来看,受集中燃放烟花爆竹影响,除夕石家庄、保定、邢台、邯郸达到中度污染,初一石家庄、廊坊、承德为重度污染,保定市达到严重污染水平,空气质量较预报偏差了两个级别。
(三)2021年除夕烟花爆竹污染特征组分占比没有明显增加。与2020年同期相比,烟花爆竹燃放相关的钾离子组分占比大幅下降。以保定市和唐山市为例, 2021年除夕至初一保定钾离子对PM2.5浓度的贡献最高为10%,与去年同期的35%相比降低了25个百分点;唐山市钾离子最高占比为12%,与去年同期的29%相比降低了17个百分点。
2020及2021年除夕至初一主要离子组分浓度变化图
三、各县市区烟花爆竹禁燃禁放效果分析
从污染级别来看,2021年春节传统燃放烟花爆竹高峰期间(除夕18时至初一9时),全省167个县(市、区)中152个县(市、区)共计1365个小时达到重度及以上污染水平,与2020年同期基本持平。其中92个县(市、区)共计450个小时达到严重污染水平,较2020年同期减少了208个小时;5个县(市、区)共计6个小时AQI达到500,较2020年同期的35个县(市、区)109个小时减少了30个县(市、区)、103个小时。
从污染物浓度来看,PM2.5平均浓度164μg/m3,较2020年同期的190μg/m3降低了26μg/m3;PM2.5小时峰值浓度590μg/m3,较2020年同期的1176μg/m3降低了586μg/m3。
2021年春节,在气象扩散条件同比明显不利的情况下,全省167个县(市、区)污染级别、重污染持续时段、PM2.5平均浓度和小时峰值浓度均较2020年同期有明显改善,烟花爆竹禁燃禁放措施影响效果显著。
四、空气质量预测
经预测,14日(初三)至15日(初四)受东北冷空气影响,我省北部扩散条件有所改善,空气质量以优良为主,但中南部湿度较高,扩散条件较差,污染过程将持续至15日。16日(初五)至17日(初六),受新一轮冷空气影响,扩散条件有利,我省大部空气质量优良,首要污染物为PM10。
全省各级各部门将继续紧盯初五、十五等烟花爆竹重点燃放时段,加强宣传引导和巡查检查力度,最大限度降低燃放烟花爆竹对环境造成的不利影响,确保春节期间全省良好空气质量。
编辑/李薇