臭氧和PM2.5污染交替来袭，京城大暑后经历复合污染考验

导  读

7月26–27日，北京市经历了一次大气污染过程，总体程度为轻至中度污染，表现为日间高浓度臭氧、夜间高浓度PM2.5的复合型污染特征。本次污染过程由本地高湿“桑拿天”下的污染物二次转化和东南方向的区域传输共同作用导致。北京市臭氧1小时浓度于27日17时达到峰值（256微克/立方米，达轻度污染），PM2.5小时浓度从7月26日夜间开始逐渐攀升，于27日8时达到峰值（138微克/立方米，达小时中度污染），为北京市入夏以来PM2.5污染最重的一次。

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总体情况

26日夜间起，北京、天津、唐山等地受低压前部作用，扩散条件较差，PM2.5浓度逐渐升高；在偏东风作用下，污染物逐渐向山前地区汇聚，进一步推高北京市PM2.5浓度。

27日5时，北京市PM2.5小时浓度达中度污染水平，局地达到重度污染，8时北京市PM2.5小时浓度达到本次过程的峰值（138微克/立方米，达小时中度污染），为北京市入夏以来PM2.5污染最重的一次。

图1  7月27日8时“2+26”城市PM2.5浓度等级分布图

图2  7月27日8时北京市PM2.5浓度等级分布图（来源：北京市环境保护监测中心）

同时，在近几日高强度太阳辐射下，北京市日间臭氧浓度逐日攀升，于27日17时达到本次过程的峰值（256微克/立方米，达轻度污染）。日间高浓度的臭氧与夜间高浓度的PM2.5交替影响，体现了本次空气污染的复合性，表明夏季需要加强PM2.5和臭氧的协同防控。

图3  北京市7月19–27日颗粒物和臭氧等污染物浓度变化

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成因分析

26日夜间，北京-天津-唐山沿线地区相对湿度普遍在80%左右，区域污染特征雷达图显示北京、天津、唐山等城市的污染特征为偏二次型，说明高湿条件下气态污染物的二次转化是区域北部污染加重的主要原因。

图4  7月26日“2+26”城市（左）相对湿度分布图和（右）区域污染特征雷达图

从北京市PM2.5组分特征来看，污染期间硝酸盐浓度和占比迅速上升，表明在高湿条件下，机动车和工业排放的NOx向硝酸盐的快速转化是推高PM2.5浓度的重要原因。另外，北京市PM2.5浓度空间分布呈现东南高、西北低的特征，硫酸盐浓度显著增加；后向轨迹和空气质量模式结果表明，北京市在污染期间来自东南方向的传输特征比较明显，说明在高湿条件和区域传输影响下，SO2的二次转化及区域输送导致北京市PM2.5中硫酸盐浓度迅速上升。

图5 北京市7月25-27日PM2.5组分浓度堆叠图

图6  北京市7月27日8时24小时后向轨迹（红线为500米高空，蓝线为近地面100米）

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空气质量预报

7月28日夜间~30日，受降水过程影响，气温下降，扩散条件较有利，区域大部以良至轻度污染为主。

7月31日~8月1日，气温回升，光照强烈，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，首要污染物为O3。

图7  7月29日–8月3日“2+26”城市空气质量预报

数据来源说明：除特别注明，本文中的污染物浓度数据和空气质量预报结果均来自中国环境监测总站。

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