【专家解读】我国中东部地区发生2021年入秋以来首次大范围PM2.5污染过程

导读

10月21日起，我国中东部地区PM2.5浓度快速上升，出现今年入秋以来首次大范围PM2.5污染过程。国家大气污染防治攻关联合中心密切跟踪本次污染过程，为大家解读污染成因。

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污染发展情况

往年“十一”假期前后，是季节转换和冷暖气流交替时期，容易出现不利气象条件，常常会发生PM2.5污染过程。但今年“十一”期间，受降水、冷空气等因素影响，同时近年来大气污染防治工作持续深化展现成效，优良天唱主角，空气质量为近年同期最好。

进入10月下旬，静稳、高湿、逆温等不利气象条件的影响增大。10月21日白天，山东西部、河南北部PM2.5浓度率先超过75微克/立方米。22日上午，污染形势加剧，山东西部、河南中北部、安徽北部、江苏大部PM2.5浓度达75微克/立方米以上。22日午后–23日，在小股偏北和偏东气流影响下，部分城市污染短暂缓解，但区域总体污染形势维持。24日–25日上午，地面转为偏南风控制，污染范围进一步扩大至京津冀地区和辽宁西部。

10月21–25日全国中东部地区PM2.5浓度变化

（来源：中国环境监测总站、河南省生态环境监测中心）

这是今年入秋以来，重点区域出现的首次大范围PM2.5污染过程，目前程度总体达轻至中度污染，局地出现短时重度污染。截至10月25日13时，京津冀及周边地区、长三角地区共有36个城市出现PM2.5污染天，PM2.5日均浓度峰值为130微克/立方米（濮阳，10月24日），达中度污染水平；PM2.5小时浓度峰值为174微克/立方米（廊坊，10月25日12时）。北京市PM2.5浓度从24日16时起升至75微克/立方米以上，从25日11时起升至115微克/立方米以上，当前空气质量已转为中度污染并持续3小时。

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污染成因分析

重点区域污染物排放量大，京津冀及周边地区中南部和长三角地区北部尤为突出

近年来全国和重点区域采取了一系列强有力的大气污染治理措施，二氧化硫（SO2）、一次颗粒物等污染物排放量大幅下降，带来了空气质量的明显好转。但研究结果显示，当前重点区域污染物排放量仍然居于高位，除SO2以外的各项主要污染物仍远超环境容量。从空间分布上看，京津冀及周边地区、汾渭平原、长三角等重点区域的污染物排放强度显著高于其他地区，其中晋冀鲁豫交界地区、苏皖鲁豫交界地区尤为突出。

从时间变化上看，虽然“十二五”以来主要污染物排放量总体下降，但NOx和VOCs降幅不如SO2和一次颗粒物显著，特别是VOCs排放量近年来基本持平。污染物排放仍居高位，遭遇近几日的不利气象条件，就容易形成区域性污染过程。

全国主要大气污染物排放量时序变化

（注：相较于2000年水平，来源：清华大学）

静稳、逆温、高湿造成污染物持续累积，偏南风作用下的污染传输进一步抬升区域北部PM2.5浓度

10月21日起，京津冀及周边地区中南部、长三角中北部地区总体处于均压场控制，水平扩散能力差；从北京到郑州均出现贴地逆温，从地面到200米高空处的温差达2~3^oC，污染物垂直扩散同样受到抑制，容易造成污染累积。

10月24日20时近地面天气形势图

（来源：中央气象台）

10月24日20时北京（左）和郑州（右）温度垂直廓线

（来源：怀俄明大学）

在夜间至次日清晨时段，气温下降、相对湿度上升明显，我国东部地区普遍高于70%，部分时段接近饱和情况。低温、高湿的条件非常有利于颗粒物二次组分的生成，并促进颗粒物吸湿增长，导致PM2.5浓度上升、大气能见度下降。

10月24日20时相对湿度分布

（来源：中央气象台）

NO2浓度上升明显并向硝酸盐转化，造成PM2.5浓度快速上升。近期扩散条件不利情况下，全国中东部地区NO2浓度上升明显，24日夜间多地上升至100微克/立方米左右。

10月24日20时全国中东部地区NO2浓度分布

（来源：中国环境监测总站、河南省生态环境监测中心）

山东、河南、安徽、江苏的污染特征总体由污染发生前的偏NO2型转为当前的偏二次型。典型城市的PM2.5组分特征显示，硝酸盐是PM2.5的首要组分，占比最高时可达50%左右。因此，区域内机动车、工业排放的NOx向硝酸盐的二次转化是导致PM2.5污染的主要原因。

污染发生前后山东、河南、安徽、江苏区域污染特征雷达图

（数据来源：中国环境监测总站，制图：“天蓝卫士”微信小程序）

10月21-24日北京PM2.5及其组分浓度变化

（数据来源：中国环境监测总站，制图：中国环境科学研究院）

区域传输：偏南风作用下，京津冀和辽宁中西部PM2.5浓度快速上升

10月24日白天起，京津冀及周边地区转为偏南风控制。区域中南部的污染气团向北传输，导致北京、天津和河北中部一带PM2.5浓度进一步抬升。北京市在24日夜间处于气象辐合区，PM2.5浓度从白天的50微克/立方米上升了1倍左右。

10月24日PM2.5浓度与风场分布

（来源：北京市生态环境监测中心）

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空气质量预报

26日及29–31日，兼受逆温、高湿及近地面弱偏南风影响，大气扩散条件不利，区域中南部将出现两次轻至中度污染过程，太行山前平原城市清晨至上午时段可能出现短时中至重度污染。其中，26日白天至27日上午，受西北冷空气过程影响，区域中北部污染形势预计得到显著改善；31日-11月1日，受东北向冷空气过程影响，区域空气质量自北向南逐渐改善。污染时段首要污染物为PM2.5。（来源：中国环境监测总站）

当前，我国重点区域的空气质量仍未摆脱对气象条件的依赖，秋冬季容易出现污染过程。下一步大气污染防治工作需要持续深化各项常态化和临时性减排措施，在遭遇不利气象条件时尽可能减缓污染积累速率、降低污染峰值。

撰稿：中国环境科学研究院 纪元元、褚旸晰

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审核：国家大气污染防治攻关联合中心 柴发合

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