【专家解读】2017年12月27-30日鹤壁市污染过程解读

---

导   读

2017年12月27-30日，京津冀及周边地区遭遇了2017年秋冬季程度最重的一次污染过程。污染期间，鹤壁市出现了29个小时的重度污染和11个小时严重污染。对此，国家大气污染防治攻关联合中心立即邀请鹤壁市跟踪研究负责人、中国环境科学研究院张新民研究员进行了分析解读。

总体情况

（图1  常规污染物浓度时间序列图）

本污染过程自2017年12月27日0:00开始，12月30日16:00空气质量转良。污染期间共出现14个小时轻度污染，26个小时中度污染，29个小时的重度污染和11个小时严重污染，首要污染物为PM2.5，AQI最高值达344。污染期间SO2和NO2均维持较低水平，表明鹤壁市散煤控制和机动车限行效果明显；但是CO在污染期间维持在较高水平(图1)。与2+26城市平均AQI相比，鹤壁市整体情况略好，但空气质量改善时间略有延后（图2）。

（图2  2017年12月27-30日鹤壁市与“2+26”城市AQI平均值变化情况）

成因分析

（图3  2017年12月27-30日污染过程中重点时段各污染源贡献率对比）

（一）在线源解析结果

通过对本次污染过程中4个重点时段污染源比例的分析发现（图3），从时段1（27日1时-6时）到时段2（27日15时-18时），机动车尾气排放的贡献比例增加最显著，增加了10.3个百分点达25.8%；从时段2至时段3（28日0时-3时），燃煤源比例显著增加，上升了21.2个百分点达到了43.5%。时段4时的各类源占比和时段3时基本一致，首要污染源燃煤源的比例为41.5%。综上，本次污染过程中第一次污染积累阶段先后受到了机动车尾气和燃煤源颗粒物的影响，第二次污染积累阶段则主要受到了燃煤源颗粒物的影响。

（图4  2017年12月27-30日鹤壁市污染时段天气形势分析）

（二）天气形势和气象要素分析

12月27-28日，鹤壁市处于高压底部均压场控制之下，高空受到系统性偏南暖湿辐合气流影响，湿度增大，风速较小，扩散条件极为不利，污染物处于累积阶段；随后受北部冷空气影响污染物浓度短暂下降；28日12时至30日10时，边界层高度持续低于200米，该时段内持续高湿逆温，受京津冀辐合带影响，同时受冷锋前部强逆温控制，扩散条件极差，污染持续增长。30日11时到14时，冷空气到达，主导风向为西北风，边界层迅速升高，扩散条件转好，空气质量迅速改善。

（图5 2017年12月27-30日消光系数(上)和退偏比(下)变化情况）

（三）垂直光学特性

27日下午受边界层高度较低的影响，近地表产生污染物在城市内部迁移积累，28日晨间近地面污染物持续积累，伴随高空过境污染发生沉降，该时段空气质量很差，为重度污染；29日晚间边界层高度持续缓慢降低，该时段内空气湿度较大，污染物二次反应，伴随高空污染的沉降，污染程度加剧达到严重污染；30日凌晨，边界层高度持续降低至400米左右高度，为该监测时段的最低点，同时湿度也缓慢升高，污染物扩散条件极差，此时AQI升至最高点；30午间随温度升高，湿度显著降低，边界层高度也随风力增强而升高，扩散条件良好，污染物扩散，该时段空气质量逐渐转为良好。

（图6  2017年12月26-29日鹤壁市PM2.5的区域来源贡献）

（四）区域来源

利用中国环境科学研究院CAMx模式计算12月27-30日鹤壁市PM2.5的区域来源贡献(图6)。可以看出，本次污染过程鹤壁市本地排放贡献较小，最高贡献占比不足30%，12月27日-30日鹤壁本地贡献分别为27%、18%、24%、24%，此次污染过程中区域传输贡献超过了70%，其中安阳、邯郸、邢台、石家庄、保定等地对鹤壁PM2.5的贡献较大。

预警应急

鹤壁市自12月1日启动重污染橙色预警，至今一直未解除或降级。在本次污染过程严格落实重污染天气应急预案中的管控措施：（1）全市60家错峰生产企业全部断电，建筑工地断电。（2）水泥粉磨站，混凝土搅拌站，水泥制品和混凝土制品企业，沥青制品企业，化肥生产企业，涂料生产企业，石料开采企业，金属制造企业，家具、设备制造等涉挥发性有机化合物排放工序全部停产；(3)化工企业、橡胶制品业和塑料制品业涉气工序或设备部分限产。(4)全市89家企业实行大宗物料错峰运输。（5）实行机动车禁行限行，对重型汽车实行禁行和限行，在107国道设立公安、环保、交通、质检、商务、工商联合执法点，每天抽查重卡尾气和油品；（6）全面强化散煤管控，开展散煤生产、流通、使用集中检查专项行动，严查违规运输车辆，严管违规销售网点，清零劣质散煤。此外，还严格查处违法涉气工业企业，安排人员实行24小时值班监控涉气企业在线监控数据，发现超标排放，即令停产。

（图7  橙色预警期间PM2.5浓度数值模拟结果）

本次重污染天气橙色预警共管控工业企业473家，包括建材行业、化工行业、橡胶塑料行业和金属制造等行业。经测算，上述减排措施实施后，可降低SO2、NOx、PM2.5、VOCs排放量分别为22.41%、27.36%，39.38%和21.08%。根据模型模拟结果，12月27-30日橙色预警应急措施实施期间，鹤壁市PM2.5浓度值平均可降低20μg/m3，减排比例为8.1%-24.3%，平均减排比例为12.8%；其中，29日8时-30日6时PM2.5平均浓度值达到223μg/m3污染最为严重时段，平均可降低PM2.5浓度值达到31μg/m3，重污染应急措施有效缓解了鹤壁市大气污染程度。

污染小结

1、本次污染过程SO2和NO2均维持较低水平，表明鹤壁市散煤控制和机动车限行效果明显；但是CO在污染期间维持在较高水平，需要开展相关来源研究。

2、鹤壁市本地的机动车尾气和燃煤等排放，加上不利的气象扩散条件，以及超过70%的区域传输贡献，加重了该污染程度。至2017年12月30日扩散条件改善，污染物浓度呈现断崖式下降同样佐证了上述观点。

3、2017年12月27日-30日橙色预警应急措施实施期间，鹤壁市重污染应急措施有效缓解了鹤壁市大气污染程度，PM2.5浓度值平均可降低20μg/m3，平均减排比例为12.8%。

专家简介

2018，元旦快乐！

相关重点文章推荐