【专家解读】2019年除夕夜,全国重点区域空气污染过程分析
导 读
2019年除夕夜,京津冀及周边地区、汾渭平原、长三角区域和成渝地区均经历了不同程度的大气重污染过程。国家大气污染防治攻关联合中心及时组织专家,对本次污染过程的来源成因进行分析与解读。
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总 体 情 况
春节期间,由于烟花爆竹的集中燃放,区域性的大气重污染过程常有发生,今年也不例外。自2月4日起,随着气象条件趋于不利,污染过程在京津冀及周边地区、汾渭平原、长三角区域、成渝地区等重点区域逐渐发展,总体为中至重度污染,部分城市短时达到严重污染。
2月4–5日“2+26”城市PM2.5浓度等级分布图
京津冀及周边地区“2+26”城市的近地面风速于4日晚间总体降至2米/秒以下,近地面存在逆温,区域东部和南部相对湿度高于70%,容易造成污染物的局地积累和二次转化。本次污染过程中,首要污染物为PM2.5,部分城市为PM10。截至2月5日(正月初一)8时,28城市中共有22个城市的小时污染程度达到重度及以上。空气质量指数(AQI)的峰值出现在衡水市,为467(5日1时),达严重污染,首要污染物为PM10(小时浓度为567微克/立方米);PM2.5小时浓度峰值出现在安阳市,为435微克/立方米(5日8时),达小时严重污染(参考日均评价标准,下同)。北京市PM2.5小时浓度峰值为177微克/立方米(5日3时),达短时重度污染。
2月4–5日汾渭平原PM2.5浓度等级分布图
汾渭平原11城市的气象条件与京津冀及周边地区较为相似,本次过程中,首要污染物为PM2.5,11城市中有9个城市的小时污染程度达到重度及以上。PM2.5小时浓度峰值出现在运城市,为361微克/立方米(5日3时),达严重污染。西安市PM2.5浓度峰值为293微克/立方米(5日8时),达短时严重污染。
长三角区域41城市的首要污染物为PM2.5,共有27个城市的小时污染程度达到重度及以上。PM2.5小时浓度峰值出现在亳州市,为720微克/立方米(5日8时),达严重污染,亳州市的空气质量指数(AQI)也于5日7-8时出现“爆表”。上海市PM2.5浓度峰值为162微克/立方米(4日4时),达短时重度污染。
成渝地区22城市的首要污染物为PM2.5,共有15个城市的小时污染程度达到重度及以上。PM2.5小时浓度峰值出现在内江市,为307微克/立方米(5日2时),达短时严重污染。成都市PM2.5浓度峰值为175微克/立方米(5日8时),达短时重度污染;重庆市PM2.5浓度峰值为75微克/立方米(5日7时),污染等级为良。
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成 因 分 析
为排除气象因素影响,选取PM2.5和CO的浓度比值作为春节期间烟花燃放的特征性指标,利用PM2.5/CO比值在烟花燃放时段的增量,初步分析2018年与2019年春节期间烟花燃放对PM2.5浓度的贡献比例。
如下图所示,京津冀及周边地区“2+26”城市受不利气象条件和烟花集中燃放的叠加影响,除夕夜间京津冀中南部区域污染加重,北京、石家庄、保定等城市烟花燃放对PM2.5贡献约占50%-70%。与去年同比,2019年除夕夜北京、保定、太原等城市烟花燃放时段的PM2.5浓度显著下降,且各城市烟花燃放对PM2.5的贡献也同比下降,说明京津冀及周边地区烟花禁限放措施起到了显著的污染削峰效果。但部分城市除夕夜间PM2.5浓度和烟花燃放对PM2.5贡献均较去年同期出现反弹,说明应加强烟花禁放政策的落实力度。此外,从贡献比例的变化趋势来看,北京、天津、保定、石家庄、太原等城市2019年与2018年的变化趋势基本相同,表明虽然城区烟花禁限放措施效果显著,但城区空气质量仍受到郊县等周边地区烟花燃放的影响。
京津冀及周边地区典型城市PM2.5和烟花燃放贡献小时变化
从北京市、保定市和石家庄市PM2.5主要组分在线监测的结果可以看出,在烟花爆竹集中燃放的时段(除夕夜间至初一凌晨),PM2.5中氯离子、硫酸根离子、钾离子和镁离子的浓度均出现明显上升。与非燃放时段(取2月4日0–18时平均值作为基准)相比,氯离子浓度上升了约7倍,硫酸根离子浓度上升了约5倍,钾离子浓度上升了约50倍,镁离子浓度上升了约40倍。氯离子、硫酸根离子、钾离子和镁离子常被作为烟花爆竹的示踪组分,组分监测结果反映烟花爆竹的集中燃放会导致空气质量迅速转差。
北京、保定和石家庄PM2.5主要组分浓度堆叠图
汾渭平原主要城市2019年除夕夜烟花燃放时段PM2.5浓度和烟花燃放对PM2.5的贡献总体略低于2018年同期水平,其中西安市除夕夜PM2.5浓度和烟花燃放对PM2.5的贡献均低于去年同期,而咸阳和渭南的PM2.5浓度和烟花燃放对PM2.5的贡献与去年同比相当,说明汾渭平原部分城市需要进一步加强对烟花燃放的管控。
汾渭平原典型城市PM2.5和烟花燃放贡献小时变化
长三角区域主要城市2019年除夕夜烟花燃放对PM2.5的贡献总体低于2018年同期水平,其中南京和徐州烟花燃放对PM2.5的贡献约为20%-30%,亳州市约为50%-60%,说明长三角区域部分城市除夕夜受烟花燃放影响较严重,需进一步加强管控。
长三角地区典型城市PM2.5和烟花燃放贡献小时变化
成渝地区主要城市2019年除夕夜烟花燃放时段PM2.5浓度总体低于2018年同期水平,其中2019年作为重庆烟花禁放的第一年,除夕夜空气质量未受到烟花燃放影响,而成都、内江等城市除夕夜间受烟花燃放影响依然较为严重,说明成渝地区部分城市也需要进一步加强对烟花燃放的管控力度。
成渝地区典型城市PM2.5和烟花燃放贡献小时变化
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预 测 预 报
京津冀及周边地区:
5~6日,扩散条件总体不利,区域北部以良至轻度污染为主,中南部以轻至中度污染为主,个别城市可能出现重度污染。其中,6日受区域中部东北弱冷空气影响,空气质量有所好转。
7~10日,受可能的大范围降水过程和冷空气影响,区域扩散条件总体有利。
其中9日(初五),受可能的烟花爆竹集中燃放影响,空气质量可能在现有预报基础上偏高1~2级。
汾渭平原:
6日,受偏北气流影响,区域大气扩散条件略有好转。
7~8日,区域整体湿度增加,大气扩散条件转差。预计,7日,区域整体以轻度至中度污染为主。8日,区域整体以中度污染为主,局地可能出现短时重度污染。
9日,受新一轮冷空气影响,区域大气扩散条件较好。
10~11日,近地面风速降低,大气扩散条件一般。
其中9日(初五),受可能的烟花爆竹集中燃放影响,部分城市空气质量可能在现有预报基础上偏高1~2级。
长三角区域:
6日,区域受弱气压场控制,中北部以轻度污染为主,南部以良为主。
7~10日,区域受冷空气影响,大气扩散条件有利。中南部有降水,中北部地区以良为主,南部地区优至良。
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