【专家解读】应对上周重污染，来看看沧州做了啥

---

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。针对沧州市的污染过程，国家大气污染防治攻关联合中心邀请沧州市跟踪研究工作组对此次污染过程进行分析解读。

---

1

 

总体情况

1月11日12时沧州市人民政府办公室启动重污染天气二级应急响应，15日18时，市政府在启动重污染天气二级应急响应的基础上，进一步采取管控措施，要求各县（市、区）按一级应急响应措施落实。20日10时发布重污染天气红色预警，启动一级应急响应。

沧州两次达到重度及以上污染程度，小时AQI达到500。此次重污染过程，主要受前期污染物累积影响，加上气象条件不利、区域污染物背景浓度高、本地排放贡献和不利的地理位置的共同作用，污染不断加重。结合颗粒物来源解析结果显示，此阶段二次源上升最快，老化现象明显，表明受到一定的区域传输影响。第二次重污染阶段，机动车尾气、燃煤源和二次污染源对PM2.5的贡献最高，分别占32%、27%和16%。

自15日采取加强管控措施以来，全市停止施工工地430个，停产企业4004家、限产企业121家，对PM2.5起到一定的控制作用，根据排放源清单应急减排评估污染物减排量， PM2.5浓度日均下降约21~29%。热点网格数据显示当前居民燃煤燃烧问题严峻，道路扬尘和垃圾焚烧问题也需要加强管控。

2

 

污染变化

图1 1月11-20日沧州市与“2+26”城市平均值AQI小时值变化

沧州市在15日达到重度污染后有所下降，但19日污染物浓度快速上升，持续两天为严重污染，重度及以上污染(AQI>200)持续37小时，其中严重污染程度（AQI>300）持续31小时。20日9时和10时AQI小时浓度达到500。

图2 沧州市1月11-20日天气变化情况

沧州市经历近10天的污染过程，共有两次明显的污染过程：

第一次污染过程发生在14~15日，PM2.5最高浓度达到291微克/立方米，特点为污染物快速上升。

第二次污染过程发生在16~20日，呈现缓慢上升趋势，在18日一次短暂的冷锋过境有所下降后，PM2.5反弹快速上升，达到严重污染，PM2.5最高浓度达到489微克/立方米。从浓度变化的趋势来看，第二次污染过程紧接在第一次之后，污染物浓度保持持续增长速率，污染最重。

此次重污染过程，受不利气象条件影响，不利于本地污染物的输送与扩散，加上持续时间长，导致污染物在京津冀地区不断累积升高。由于沧州静稳天气持续，加上区域性整体背景浓度较高，传输进入沧州的污染物浓度较高，外来输送的贡献较大，加上本地污染物的排放累积，导致浓度持续升高。

图3 1月11-20日污染物浓度变化图

重污染过程阶段，相比于周边城市，沧州的PM2.5和CO的浓度上升最为突出。19~20日沧州和滨州的PM2.5上升趋势相似，沧州浓度水平较高，但夜间沧州大气中的CO快速上升，明显高于周边城市，推测可能与夜间交通移动源，尤其是柴油车的频繁活动有一定的关系。建议市政府采取夜间限行措施，加强重污染天气的机动车管控。

图4 沧州与周边城市PM2.5和CO浓度对比图

3

 

成因分析

（一）气象条件分析

图5 沧州市气象参数的变化

此次污染过程，整个京津冀区域静风持续时间长，大气长时间段处于稳定状态，不利于本地污染物的输送与扩散。两次重污染阶段，风速较低（<1 m/s），相对湿度在90%以上，尤其是重污染过程2，多地出现大雾天气，这种低风速、高湿度的气象条件，有利于PM2.5污染累积和吸湿增长，加剧污染。

图6 1月11-20日气团48小时后向轨迹（来自NOAA）

重污染过程1，14日后向轨迹气团主要来自西南方，风速较小，不利于扩散，污染物易累计快速上升；15日气团由西南转为西北，扩散条件转好；但16日和17日，来自西北方向的气团在沧州附近顺时针旋转，容易带入周边地区高浓度的污染物，传输贡献上升。

重污染过程2，19~20日沧州地区的气团来自西北方经过顺时针旋转，从西南方传输到沧州，因此携带着周边区域高浓度的污染物，加上本地风速较小，湿度较大，污染物持续上升。20日下午，来自西北方向的气团直接过境沧州，污染物浓度在夜间开始下降。

图7 1月11-20日高值浓度来向（来自NOAA）

对污染物高值浓度进行分析，发现PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO高值浓度主要是发生在低风速静稳天条件下，其中SO2在南偏东风的条件下发生高值浓度的概率更大。高值浓度来向分析结果显示，本次重污染过程，在静稳条件下，以本地污染物排放累积影响为主。

（二）气溶胶消光特征分析

图8 18-20日气溶胶消光系数变化

两次重污染过程的边界层均较低，地面污染物累积层浓度高，在边界层下降的条件下，污染物浓度快速升高。

15日凌晨为重污染阶段，边界层高度下降，在400米以下，气象条件不利，污染较重，15日下午至16日凌晨，近地面消光系数较大，边界层在500米左右，16日污染物短时间扩散。

重污染过程2期间，边界层高度在500米以下，气象条件不利，污染加重。19日凌晨开始，地面消光系数较高，污染累积层较厚，稳定的大气层结构导致地面污染物排放不断累积，从19日夜间开始，大气边界层快速下降，加速了地面污染物浓度上升，重污染程度加重。这可能也是20日早上，AQI爆表的一个主要原因。

（三）模式解析本地和外来传输影响

图9  1月11-21日沧州市本地贡献以及周边区域贡献（数据来源：中国环境科学研究院；模型存在不确定性，供参考）

数值模拟结果显示，1月11~20日，随着污染程度的上升，外来贡献有所下降，本地贡献上升，14日本地贡献达到71%；19日本地贡献最高，达到79%。污染期间，沧州PM2.5的外地贡献中，主要来自西部和西南部城市影响较大，如保定、衡水、德州等地区对沧州有一定的传输影响。

4

 

数据分析

图10 热点网格PM2.5监测数据截图

1月12~16日PM2.5的空间分布总体显示为西部高于东部，北部重于南部的趋势。12~14日，污染不断加重，西北方位的任丘市污染物浓度明显高于其他区域。15~16日上午，沧州西部污染高于东部地区。时间变化来看，污染物浓度往往在傍晚上升，14日傍晚污染最重。

图11 1月11-17日期间问题来源和类型总结

收集1月11~17日的1171个有效问题中，有675个实时报警问题，39个累积高值报警，457个日常巡查问题。12类主要问题中，居民散煤、道路扬尘和露天焚烧占比突出，分别占26%、13%和7%；餐饮油烟问题占3%；燃煤锅炉、工地扬尘、工业废气问题各占2%；散乱污和物料堆场问题各占1%；着火点问题仅两个；未发现问题占比33%，主要来源于日常巡查。取暖和做饭是居民散煤燃烧的主因，垃圾焚烧导致露天焚烧报警事件。数据显示任丘市污染最为严重，居民散煤燃烧主要集中在河间市、泊头市、献县、新华区和肃宁市等区县，居民燃煤、道路扬尘和垃圾焚烧问题需要加强管控。

5

 

来源解析

图12 大气颗粒物来源贡献

1月11~20日，沧州市大气PM2.5来源解析结果为：机动车尾气29%、燃煤28%、工业工艺源13%、二次污染14%、扬尘6%、生物质燃烧5%、其他5%。本次污染过程，机动车尾气、燃煤源、二次源和工业工艺过程源依然是沧州PM2.5的主要来源贡献。二次源的贡献上升，表明气溶胶老化现象增加，可能与区域传输有一定关系。建议重污染阶段进一步加强散煤燃烧和机动车污染的控制。

6

 

应急减排

图12 橙色预警（上）和加强管控措（下）施减排量

沧州市委、市政府主要领导同志高度重视，针对这次重污染天气过程，市政府召开紧急会议研究，对认真组织，周密部署，迅即向各县（市、区）政府（管委会）和市直有关部门发出预警紧急通知，于1月11日12时及时启动重污染天气二级应急响应。

1月13日，市政府联合沧州市跟踪研究工作组成员单位，邀请国家大气污染防治公关联合中心副主任、大气环境首席科学家、中国环境科学研究院柴发合研究员和中国环境科学研究院大气所移动源研究室首席专家岳欣研究员，针对本次重污染天气过程，进一步进行会商。根据会商结果，为扎实做好重污染天气应对工作，沧州市于1月15日18时，在启动重污染天气二级应急响应的基础上，进一步采取管控措施，要求各县（市、区）按一级应急响应措施落实。

原定于17日解除应急响应措施，跟踪组分析当前气象条件仍然不利，污染将持续，建议市政府暂时不解除。20日10时，市政府发布重污染天气红色预警启动一级应急响应措施。

为做好此次重污染天气应急响应工作，18个驻县督导组和6个环保执法组已对各（市、区）应急启动情况和应急减排措施落实情况全面开展督导检查。同时，各县（市、区）充分利用热点网格和自动化监控，加大监督检查力度，以最大限度地削峰降速，减少污染。

全市停止施工工地430个，停产企业4004家、限产企业121家。1月11日12时至15日18时，二级应急响应措施期间共减少排放烟粉尘383.3吨、二氧化硫188.1吨、氮氧化物485.0吨、VOCs236.6吨。自1月15日18时起（红色预警），采取一级应急响应管控措施后，每日减少排放烟粉尘94.7吨、二氧化硫50.5吨、氮氧化物120.7吨、VOCs74.5吨。根据排放源清单应急减排评估污染物减排量，沧州市 PM2.5浓度在12日至15 日分别下降20%、14%、16%和30%，16日至 18日分别下降 21%、21%和29%。

7

 

总结建议

沧州近期的重污染成因分析，归纳为：

一是气象条件不利。静风持续时间长，大气长时间处于稳定状态，不利于本地污染物的输送与扩散；

二是区域污染物浓度高。长时间的静稳天气，造成区域整体浓度较高，传输进入沧州的空气背景浓度较高，可能与外来输送的贡献较大有一定关系；

 三是以本地污染源排放为主。主要表现在颗粒物、SO2、NO2和CO浓度较高，燃煤排放贡献较大，机动车和生物质燃烧（秸秆和薪柴）的排放也是可能原因；

四是不利的地理位置。沧州地处华北平原偏南位置，本地不利的气象条件导致污染过程往往滞后区域其他城市。

此次重污染过程，受前期污染物累积影响，加上静稳持续时间长，外来传输污染物浓度较高，导致沧州污染不断加重。从15日市政府在橙色预警启动条件下，进一步采取加强管控应急响应措施，对PM2.5起到一定的控制作用，12日至18日PM2.5浓度下降14%~29%。20日10时，市政府发布重污染天气红色预警启动一级应急响应措施。全市停止施工工地430个，停产企业4004家、限产企业121家。

颗粒物来源解析结果显示，燃煤源和机动车的贡献最高，重污染阶段颗粒物老化现象明显，建议沧州市政府加强控制散煤燃烧、机动车夜间管控以及道路扬尘等相应措施。热点网格数据显示居民燃煤燃烧问题严峻，主要集中在河间市、泊头市、献县、新华区和肃宁市等区县，居民燃煤、道路扬尘和垃圾焚烧问题需要加强管控。

期精彩回顾