【专家解读】2017年最后一役,守住蓝天迎新年
导 读
2017年,岁末年终,京津冀及周边、关中和成渝等地区遭遇了今年最后一次大气重污染过程,西北地区也迎来了一场沙尘暴。针对本次污染过程,国家大气污染防治攻关联合中心及时组织专家开展分析,对区域重污染过程进行了解读。
回首2017
(图1 京津冀及周边地区典型城市2016/2017年PM2.5累积浓度)
回首2017年,京津冀及周边地区空气质量改善显著,PM2.5浓度在年初大幅反弹的不利情况下,从三月份开始持续下降(图1),北京市PM2.5月均浓度更是创造了连续新低的记录,社会各界对今年冬天京津冀蓝天白云“平常见”给予了高度评价。截止12月27日,北京市PM2.5累积浓度低于60微克/立方米,2017年底实现京60的目标指日可待。
总体情况
(图2 全国城市典型时段PM2.5浓度分布图)
12月27日,京津冀及周边、关中和成渝等地区都出现了大气重污染过程,西北地区也迎来了一场沙尘暴(图2)。26日夜间,区域内气象条件开始转为不利,污染物浓度逐渐升高,整体情况为中-重度污染。受区域内静小风和上次污染过程后续影响,河南北部的郑州、开封、安阳和河北中南部的石家庄、邢台、邯郸等城市先后出现小时重度污染,并逐渐向北京方向发展。截止28日14时,安阳市PM2.5小时浓度最高达364微克/立方米(27日23时),为区域内城市最高值。28日凌晨的弱清除过程对北京市污染有一定程度的缓解,但8时以后继续受不利气象条件影响,北京市污染程度又逐渐加重,截止28日20时已达中度污染水平。根据中国环境监测总站预报,29日京津冀及周边地区扩散条件持续不利,污染过程还将持续;30日预计受冷空气影响,空气质量将自西向东逐步好转。
成因分析
(图3 12月27-29日京津冀及周边典型城市PM2.5组分图)
12月27日凌晨至28日中午,京津冀及周边区域主要气象特征是静稳、高湿,由此引起区域内污染物逐渐积累,空气质量转差。北京、石家庄、安阳27日凌晨至28日中午的平均风速都小于2米/秒,27日18时开始上述城市的相对湿度相继超过60%,最高相对湿度都接近80%且持续时间均超过14小时。长时间的小风、高湿条件再加上有逆温,推动了PM2.5的积累和增长,导致上述城市污染居高不下。
基于京津冀及周边地区主要城市PM2.5组分数据分析(图3),在12月27日上午北京PM2.5浓度跃升过程中,硫酸盐、硝酸盐、铵盐都呈现同步增长趋势,其中硝酸盐的浓度和占比最高(最高达29%),其次是硫酸盐、铵盐、有机碳、元素碳等,二次无机组分在污染时段呈快速升高的趋势,尤其是硝酸盐,表明气态污染物的二次转化对本次PM2.5污染有重要贡献。郑州、济南PM2.5组分浓度变化和北京有相似的特征,硝酸盐等二次无机组分占比较高,反映了采暖锅炉、工业和柴油车等排放的氮氧化物对PM2.5污染的重要影响。
(图4 京津冀及周边地区典型城市PM2.5区域来源解析)
基于空气质量模拟的区域PM2.5来源解析结果表明(图4),本次过程中北京和石家庄等城市PM2.5污染以本地贡献为主,占比达70%左右,但北京市PM2.5污染上升过程中区域影响有所增加。27日夜间石家庄市PM2.5从轻度污染迅速发展到重度污染的过程,本地贡献占比达80%左右。
(图5 12月28日北京西南站点地基雷达观测结果)
北京西南站点地基雷达监测则显示(图5),28日在西南通道上两次观测到高空污染物的输送沉降过程,进一步加重了当地PM2.5污染。
预警应急
(图6 城市重污染天气预警情况)
截止12月28日,京津冀及周边、关中和成渝等地区共89个城市启动预警响应,其中“2+26”城市全部启动了预警响应(图6)。北京市启动了蓝色预警,天津、青岛等5个城市启动了黄色预警,石家庄、太原、济南、郑州等55个城市启动了橙色预警,衡水、邢台、邯郸、濮阳、济源等5个城市启动红色预警。其中,河北省廊坊、邢台自11月底持续预警响应,山西省10个城市自12月21日起持续预警响应,河南省29个城市自11月底、12月初起持续预警响应,并采取了特别管控措施。另外,陕西省7个城市启动预警响应,四川省16个城市启动预警响应。
从应急管控措施来看,各城市在蓝色预警等级下主要以工业企业错峰生产及停止室外喷涂、粉刷、护坡喷浆施工作业、增加道路清扫为主,黄色预警在此基础上增加了中重型柴油车限行、大宗货物运输企业错峰运输、施工工地土石方停止作业、增加道路清洁频次等措施;橙色预警在黄色预警上有所加严,其中工业企业在错峰生产基础上实施进一步停限产,移动源则是加强对不同类型机动车的限行,扬尘源主要以停止施工工地为主。
本次污染过程中衡水、邢台、邯郸、濮阳、济源市启动了红色预警。针对工业源,邢台市对除列入错峰生产企业外的非金属矿物制品业企业全部停产;濮阳市督导涉VOCs排放的工业企业停产停业。针对移动源,衡水市对营运小型货车(蓝牌)进行限行,对涉及大宗原材料运输的机动车禁行;邢台市对机动车实施市主城区范围内的单双号限行措施,并引导过境车辆绕开主城区行驶;濮阳市采取了市建成区及各县划定的禁用区域内,以柴油为燃料的非道路工程机械禁止使用,各类载货柴油车辆停止使用(特定车辆除外),过境106国道货车全部限行等措施。
经初步测算,在全面落实秋冬季错峰生产和应急管控措施的情况下,“2+26”城市四种污染物(SO2、NOx、一次颗粒物、VOCs)的全社会排放量下降20-30%左右,一定程度上减缓了PM2.5污染峰值的发展。
污染预报
根据中国环境监测总站预报,12月29日,京津冀及周边地区扩散条件不利,近地面以西南风为主,风速较小且伴有区域性逆温,区域中南部可能出现重度及以上污染过程。30日,受冷空气影响,空气质量将自西向东逐步好转,山东部分城市因冷空气进入时间较晚及上游污染物传输,部分时段可能出现中至重度污染。
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