大雾静稳引发大范围重污染,多区域实施预警应急联动
导读
2019年12月6–11日,我国出现了一轮大范围重污染过程,50余个城市经历了重污染天,京津冀及周边地区、汾渭平原、长三角等区域发布预警、启动应急措施。国家大气污染防治攻关联合中心及时组织专家会商,对污染特征和应急管控效果进行分析评估。
01
空气质量回顾
12月6日起,受大雾静稳、逆温等不利气象条件影响,河北南部、河南北部和关中地区率先出现小时重度污染,在7–11日发展至京津冀及周边地区、汾渭平原、成渝地区、辽宁大部、黑龙江西部、湖北北部和新疆中北部等,整体程度均为中-重度,首要污染物为PM2.5。污染浓度高、波及范围广,是本次过程最突出的特征。
9日,受偏西气流影响,汾渭平原、河南中部城市污染有所缓解。10日午后,受西北方向冷空气影响,京津冀北部空气质量转为优-良,但河北中南部、山东大部、河南北部受传输影响维持重污染水平,山东半岛(青岛、烟台等城市)出现短时严重污染。11日,冷空气进一步加强,我国东部地区空气质量自北向南逐渐转好。
截至12日8时,全国337个地级及以上城市中,58个城市PM2.5日均浓度达到重度及以上污染,PM2.5日均浓度峰值为256微克/立方米(泰安,9日),达严重污染;PM2.5小时浓度峰值为453微克/立方米(营口,10日10时),达小时严重污染(参考日均评价标准,下同);北京市PM2.5日均浓度峰值为183微克/立方米(9日),达重度污染;PM2.5小时浓度峰值为210微克/立方米(10日11时),达小时重度污染。
12月7-12日典型重污染时刻PM2.5浓度分布
(来源:中国环境监测总站)
02
气象条件
本次污染过程中,全国出现大范围高湿、静稳、逆温的不利气象条件。7–11日,我国东部相对湿度普遍超过60%,京津冀鲁豫等省市出现大雾天气。大雾带来的高湿条件促进气态污染物向PM2.5快速转化,在静稳条件下不断累积,推高PM2.5浓度。此外,华北、东北地区持续出现近地较强逆温,抑制污染物的扩散;其间,两股西北气流强度较弱,对污染的清除作用有限,而且将污染物向下风向地区传输,导致污染“挥之不去”。
12月9–10日“2+26”城市、山东省和辽宁省相对湿度
(数据来源:中国气象局)
03
污染特征
北京市PM2.5组分特征显示,6–7日硝酸盐是PM2.5中的主要组分,占比为30–40%,表明本地机动车排放的NOx向硝酸根离子的二次转化是PM2.5浓度上升的主要原因;8日中午,近地面偏南弱风特征明显,硝酸盐、硫酸盐、铵盐浓度快速升高,污染物沿西南和东南通道的传输叠加高湿条件下的二次转化,导致PM2.5浓度快速上升;9–10日中午本地总体静稳,组分特征变化不明显;10日下午受较强西北风作用,PM2.5污染被有效清除。本次过程,北京市实际污染程度较预测预报结果偏重,主要由于实际的相对湿度较预测值偏高,加速了PM2.5二次组分的生成。
北京市PM2.5组分浓度变化
(数据来源:中国环境监测总站)
石家庄市PM2.5组分浓度变化
(数据来源:中国环境监测总站)
东南通道典型城市沧州的PM2.5组分特征显示,硝酸盐、有机物和硫酸盐是主要组分,占比分别为20%、15%和15%左右,表明PM2.5重污染由燃煤、工业和机动车等源排放的一次颗粒物和气态前体物二次转化造成,重点区域燃煤污染治理工作需要进一步巩固和深化。
沧州市PM2.5组分浓度变化
(数据来源:中国环境监测总站)
其他地区出现的污染过程也以偏二次型为主,特征上与典型“2+26”城市较为相似,表明气态前体物在高湿条件下的二次转化,是我国多地出现PM2.5重污染的共性原因。
04
污染应对
针对本次污染过程,各地提前1–2天发布重污染天气预警信息并启动应急响应,截至11日,“2+26”城市、汾渭平原、长三角地区中,1个城市启动红色预警,48个城市启动橙色预警,8个城市启动黄色预警。预警响应措施主要包括工业企业停限产(其中钢铁、焦化、铸造、玻璃、石化等15个行业采取绩效分级管控)、禁止高排放车辆运输、停止土石方作业和加强道路清扫等。初步测算表明,“2+26”城市的工业源本次预警应急可使颗粒物、SO2、NOx、VOCs的排放量下降20%左右。
“2+26”城市和汾渭平原发布预警情况
分析“2+26”城市高架源在线监测数据发现,6日以后,区域内工业企业高架源烟尘、SO2排放量分别下降20%左右,NOx下降15%左右;其中,钢铁、水泥等行业对各种污染物减排量的贡献较大。
05
预测预报
13-14日,受弱冷空气影响,扩散条件较好;14日中午前后,地面转为东南风,区域大部以良-轻度污染为主,中南部局地可能出现中度污染。15-16日,受逆温和高湿影响,中南部可能出现中-重度污染,区域北部和山西大部空气质量以良-轻度污染为主;15日夜间-16日,部分地区可能有降水过程,污染可能短暂缓解。17日起,受弱冷空气影响,污染形势自北向南逐步缓解。(来源:中国环境监测总站)
13日,山西西南部受弱冷空气影响,扩散条件一般,空气质量以良-轻度污染为主,局地可能出现中度污染;关中地区和河南西北部湿度较大,扩散条件持续不利,以重度污染为主。14-15日下午,区域处于高压后部,湿度大,偏东风较强,区域以轻-中度污染为主。16日,关中、河南西北部以重度污染为主,山西西南部以良-轻度污染为主,局地出现短时中度污染。17-18日,受冷空气持续影响,区域以轻度污染为主,局地出现短时中度及以上污染。18日,区域大部以良-轻度污染为主。19日,扩散条件转差,区域大部以良-轻度污染为主,局地可能出现短时中度污染。(来源:西北区域预报中心)
13-14日,受高压影响,整体扩散条件较好,预计区域空气质量以优-良为主,黑龙江南部和辽宁中西部局地轻度污染,首要污染物为PM10。15-16日,受西南暖湿气流影响,区域中北部扩散条件较好,南部较为不利,预计黑龙江和吉林以优-良为主,黑龙江南部局地轻度污染,辽宁省空气质量以良-轻度污染为主,中西部个别城市可能出现中度及以上污染。17-18日,受冷空气作用,扩散条件转好,预计区域大部以优良为主,吉林中部局地可能出现轻度污染,首要污染物为PM10;19日冷空气活动减弱,扩散条件一般,预计区域以良-轻度污染为主,首要污染物为PM10。(来源:东北区域空气质量预测预报中心)
注:除特别注明,首要污染物均为PM2.5。
撰稿:国家大气污染防治攻关联合中心 胡丙鑫、殷丽娜、杜谨宏
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