【专家解读】安阳市1月14-20日重污染过程解读

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导   读

2018年1月12日起，受系统性偏南风和不利气象条件影响，京津冀及周边地区出现一次大气重污染过程，多城市出现中-重度污染。针对安阳市的污染过程，国家大气污染防治攻关联合中心邀请安阳市跟踪研究工作组负责人、清华大学李俊华教授对此次污染过程进行分析解读。

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整体情况

2018年1月14日起的污染过程中，安阳市污染持续时间长，污染程度重，是2+26城市污染最重的城市之一。从气象条件看，本次污染过程扩散条件不利，虽然有短时的弱冷平流，但强度小，持续时间短，对污染物清除没有实质作用；地面气压梯度总体较小，风力较弱，且处于污染辐合中心，故污染程度较其他城市重，且持续时间较长。模型模拟结果表明，区域传输加本地源强累积，进一步加重了污染程度。从1月16日0时起，安阳市重污染天气橙色预警应急响应升级为红色（I级）预警应急响应，并采取相应的应急管控措施，各部门加大督查力度。经测算，红色（I级）预警应急响应启动后，与橙色预警相比，安阳市污染物排放量下降11%~26%；与未管控前相比，污染物排放量下降51%~70%，工业管控效果显著。

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污染分析

图1 1月14日-20日“2+26”城市AQI空间分布变化

2018年1月14日起，京津冀及周边地区经历了一次区域性大范围重污染过程，污染由最初在太行山两侧发展，之后扩展至整个京津冀区域，污染较重的城市主要集中在区域中、南部。安阳作为本次污染最重的城市，截止1月20日12时，本次污染期间出现了142个小时的重度污染，其中81个小时达到严重污染。

图2 常规污染物小时浓度变化

根据各污染物浓度的小时变化情况看，13日-14日中午，PM2.5和PM10快速攀升，在14日10时左右达到小的峰值，14日下午，污染形势有所缓解。14日傍晚5时左右开始新一轮的污染累积，直至19日中午空气质量才有明显改善。期间，16日下午和18日下午前后，受短时冷空气的影响，污染程度略有缓解，但由于冷空气较弱且持续时间短，污染物清除不彻底，污染程度一直维持在严重污染水平。从20日凌晨起，污染形势再次加剧，预计本次污染将会持续到22日。此次污染过程AQI峰值达480，PM2.5峰值达469微克/立方米，PM10峰值达483微克/立方米。

图3 安阳市与2+26城市PM2.5、PM10对比

从2+26城市的整体污染水平来看，此次污染过程中除个别时段外，安阳市的PM2.5和PM10浓度均高于2+26城市均值，且处于较高的污染浓度。尤其是PM2.5浓度，14日21时至16日7时、18日22时至19日4时的PM2.5小时浓度均处于2+26城市的峰值。由此可见，安阳市此次过程中污染程度非常重，且持续时间较长。

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污染成因

图4  1月15-19日气象图

1.天气条件

14日-20日期间，地面气压梯度总体较小，特别是15日-16日下午，17日下午到18日凌晨以及18日下午到19日下午，气压梯度非常弱；高空方面，500hPa、700hPa等高线平直，虽然16日下午到17日下午处于槽线附近，但槽部曲率切变小，高空扩散条件有所改善，但强度小，持续时间短，对污染物清除没有实质作用，850hPa除16日有一股弱的冷平流，其他时段等高线与等温线多趋于平行，冷暖平流不明显，部分时段处于弱的暖平流控制。总体概况，除16日上午至晚间，高空、地面扩散条件均有微弱转好外，其他时段，地面、高空天气形势均不利于污染扩散，导致本次重污染长时间维持。

图5  安阳市消光系数（上）和退偏比（下）情况

14日-20日的激光雷达图显示，污染期间安阳市的边界层高度不足500米，消光系数图和退偏振比图看出，15-18日，地面消光系数较高，退偏振比较低，存在严重的细颗粒物影响，同时存在高空传输的影响。19日边界层有所抬升，扩散条件有所好转。

2.化学组分变化特征

图7  离子组分分析 

此次污染过程中，颗粒物的主要组分是硝酸根、硫酸根、铵根和有机碳，其中硝酸根为主导离子，表明氮氧化物的二次转化对PM2.5的贡献较大。随着污染过程的加剧，有机碳含量明显增加，其在PM2.5中的占比明显增加，另外，较清洁天气而言，元素碳和氯离子浓度较清洁天都有明显增加。由此表明，燃煤此次污染过程中贡献较大。

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预警应急

1月16日0时起安阳市启动重污染天气红色（I级）预警应急响应，并按照要求落实应急响应措施：（1）工业企业，除允许生产（限产）的65家企业采取最大限度限产减排措施外，其它企业一律停产。（2）所有施工工地一律停止土石方施工。（3）所有重型车辆原则上不允许进入市区，原经批准同意进入市区运输的车辆数量应压缩到最低范围，市区渣土车、非道路移动机械、农用车等一律禁止使用。（4）严格散煤燃烧管控；（5）严禁秸秆、垃圾、杂草焚烧。（6）严格油烟管控。加强重点污染区域5公里范围内餐饮店的排查，确保油烟治理设施正常稳定达标运行。（7）严格驻厂驻工地监管。“驻厂四员”和“驻工地三员”必须坚守工作岗位，凡发现脱岗漏岗的严肃追责。同时，市委市政府督查组、市环保公安联合督查组，各县（市、区）政府和市直有关部门开展全面督导，加大督查力度，增加晨查、夜查频次。

红色（I级）预警应急响应启动后，与橙色预警相比，安阳市SO2、NOx、烟尘排放量分别下降11%~26%；与未管控前相比，SO2、NOx、烟尘排放量分别下降51%~70%。由此表明，此次污染过程中，应急减排措施在工业源管控方面取得的效果显著。

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污染小结

综合来看，本次污染过程期间，地面、高空的扩散条件差，长时间的静稳天气加重了大气污染程度。尽管当地及时采取了红色预警应急响应，本地源强减少，削峰效果明显，但由于是区域性大范围重污染过程，外地传输在本次污染过程中的贡献非常大，加之本地源强的累积，安阳市此次污染程度较其他城市严重。

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