【专家解读】入秋来京津冀区域首次污染过程分析

导    读

9月12-14日，京津冀及周边地区经历了一次大气污染过程，整体为轻度-中度污染。针对上述情况，国家大气污染防治攻关联合中心及时组织专家对12-14日京津冀及周边地区的污染过程开展会商分析，并进行解读。

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    总体情况

9月12日下午起，受不利气象条件影响，污染物开始在太行山以东、燕山以南地区逐渐汇聚，区域内多个城市空气质量达到小时轻度-中度污染。由于受到区域传输、污染物山前累积和二次转化的共同影响，区域上PM2.5日均浓度最高值（13日，80微克/立方米）和小时浓度最高值（14日12时，124微克/立方米）均出现在北京。

图1 “2+26”城市9月12-14日PM2.5浓度分布图

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    成因分析

气象条件分析

本次污染过程中，京津冀及周边地区近地面以弱偏南风为主，总体为风速小、相对湿度高的不利气象条件，大气污染物容易累积和二次转化。

9月12日，区域内多个城市相对湿度超过60%，平均风速小于2m/s；

13日8时，多个城市相对湿度超过80%，平均风速持续降低，在高湿、小风条件下，污染物易于累积和吸湿增长，并促进PM2.5的二次生成。

14日8时，区域内大部分城市相对湿度超过80%，北京及周边城市平均风速很低，属于典型的高湿静稳型污染过程，区域污染持续加重，同时大气能见度下降，呈现灰蒙蒙的“雾-霾”天。

图2 “2+26”城市9月12-14日相对湿度（%）和平均风速（m/s）

污染特征和组分分析

通过北京市污染特征雷达图分析，13日夜间至14日中午，北京市PM2.5浓度出现快速增长，且PM2.5污染特征单独凸显，说明气态污染物二次转化是本次北京市PM2.5快速增长的重要原因。

图3 北京市9月12-14日主要污染物特征雷达图

从颗粒物组分特征来看，本次污染过程中北京、唐山和廊坊等地的PM2.5组分均表现为硝酸盐主导。

北京市PM2.5浓度从12日开始持续升高，硝酸盐浓度增长与PM2.5趋势一致，14日12时中度污染期间硝酸盐占比超过40%；唐山和廊坊PM2.5组分观测也有类似现象。

这说明，在静稳高湿的不利气象条件下，机动车和工业排放的NOx快速转化成硝酸盐是推高PM2.5浓度的重要原因。同时，北京市PM2.5浓度升高时，硫酸盐、元素碳等组分也有明显增加，分析是受到区域污染传输影响。

图4  典型城市PM2.5组分在线监测数据

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    区域传输

48小时后向轨迹分析可以看到，北京市本次近地面和500米高空污染的传输路径基本来自西南和偏南方向。结合空气质量模式来源解析结果，表明北京市本次污染主要受西南部太行山沿线城市和偏南方向的区域传输影响。

图5 北京市9月13日08时（左）、20时（中）、14日08时（右）48h后向轨迹（注：红线为近地面，蓝线为500米高空）

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    污染源分析

基于“2+26”城市大气污染源排放清单分析，北京周边的唐山、石家庄、天津等城市的一次PM2.5和SO2、NOx、VOCs等污染物的排放量在“2+26”城市中仍然名列前茅，其中唐山因钢铁行业产能巨大，其各项污染物排放量均位居前列。石家庄由于煤炭消耗量大，建材、化工、医药等行业发达，各项污染物排放量也较大。

另外，天津机动车保有量大，冶金、石化、建材等产业聚集，NOx、VOCs排放量大。北京市机动车保有量大，NOx、VOCs排放量也较大。因此，上述城市一旦出现不利气象条件，容易出现污染物的快速累积和二次转化，PM2.5浓度快速攀升。

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    形势预报

根据中国环境监测总站会商京津冀及周边地区省级监测中心的最新空气质量预测预报结果，未来十天，受先后多股冷空气影响，区域大部扩散条件总体较好。

15～16日，受西北冷空气影响，扩散条件自北向南好转，大部地区以良至轻度污染为主，其中15日区域中南部改善略晚。

17～18日，大气形势趋于稳定，地面以偏南风为主，扩散条件一般，区域大部以良至轻度污染为主，京津冀中南部局地可能出现短时中度污染。

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