转载 |【专家解读】京津冀及周边地区“2+26”城市出现入秋以来第一次区域性PM2.5污染过程
导读
2020年10月7日起，京津冀出现入秋以来第一次PM2.5污染过程，国家大气污染防治攻关联合中心为大家解读污染特征和成因。
01 总体情况
10月1–6日，京津冀及周边地区冷空气活动频繁，“2+26”城市空气质量总体维持优-良。10月7日起，随着大气扩散条件转差，“2+26”城市北部出现PM2.5污染，整体达轻-中度，这是今年入秋以来京津冀及周边地区的第一次区域性PM2.5污染过程。
截至10月10日10时，区域内PM2.5日均浓度峰值为122微克/立方米（保定，10月9日），PM2.5小时浓度峰值为176微克/立方米（唐山、保定，10月10日8时）；北京市PM2.5日均浓度峰值为110微克/立方米（10月9日），PM2.5小时浓度峰值为156微克/立方米（10月9日9–10时）。
02 污染成因
污染排放：“2+26”城市北部NOx排放突出
10月6日起，“2+26”城市北部NO2积累明显，浓度相对于区域平均明显偏高。
“2+26”城市NO2浓度距平图（数据来源：中国环境监测总站）
地面NO2浓度和对流层NO2柱浓度分布具有较好一致性，高值区与PM2.5污染区域基本对应，表明区域北部的NOx排放对PM2.5污染贡献显著。
10月8日京津冀及周边地区地面NO2浓度（左）和对流层NO2柱浓度（右）分布（数据来源：中国环境监测总站、中国科学技术大学
大气重污染成因与治理攻关项目研究结果显示，区域内唐山、天津的NOx排放量相对较高；行业/领域上机动车、非道路移动源、电力供热、钢铁焦化等对NOx排放的贡献突出。
“2+26”城市主要大气污染物排放量
“2+26”城市NOx排放行业贡献
扩散条件：低气压+强逆温+弱风造成山前污染累积
本次PM2.5污染过程由秋冬季典型的静稳不利气象条件导致。10月7日起，华北大部受均压场控制，“2+26”城市地面风速持续小于2米/秒，大气水平扩散能力转差；10日上午转为鞍形场，形势进一步静稳。在“2+26”城市北部，近地面200米左右范围内还出现持续逆温，不利于污染物的垂直扩散。以北京为例，9日夜间至10日上午，PM2.5浓度明显上升并超过150微克/立方米。
10月8日8时全国地面气压分布（来源：中央气象台）
在持续性弱东南风影响下，污染物向太行山-燕山山前汇聚，导致区域北部污染物浓度持续上升，北京、天津、唐山、保定、廊坊等城市为高污染带中心。以北京为例，在东南通道和西南通道共同输送推动下，叠加本地积累导致PM2.5污染。
京津冀及周边地区10月8–9日典型时刻地面风场（来源：中央气象台）
化学转化：NOx、SO2等在高湿条件下向PM2.5二次组分快速转化
8日起，“2+26”城市中北部相对湿度超过80%，出现能见度不足1公里的大雾天气，有利于气态前体物向二次颗粒物的转化。
10月9–10日全国雾预报（来源：中央气象台）
以北京市为例，二次无机组分浓度和占比快速上升，从清洁时段的30%上升至污染时段的40%左右，其中硝酸根离子占比超30%，NOx向硝酸根离子的转化是造成PM2.5污染的重要原因。
北京市10月6-9日PM2.5主要组分浓度变化（数据来源：中国环境监测总站）
区域北部各城市污染特征也不尽相同，例如石家庄市PM2.5中硝酸根离子与硫酸根离子浓度比约为2~3，明显低于其他城市，当地燃煤排放对PM2.5污染贡献相对突出。
“2+26”城市10月8日硝酸根离子与硫酸根离子浓度比 （数据来源：中国环境监测总站）
03 往年同期污染形势分析
受季节交替和大气环流形势影响，9月下旬–10月中旬华北地区的首要污染物从O3向PM2.5转换，也是“2+26”城市PM2.5污染多发的时段。
以“2+26”城市中北部为例，在近8年的9月末-10月中这段时间，PM2.5污染不曾缺席，2013–2016年还出现了连续的重污染；2017年以来，PM2.5重污染天已较为鲜见，但还是会出现个别轻至中度的PM2.5污染过程。
2013–2020年9月下旬–10月中旬“2+26”城市中北部PM2.5日均浓度等级 （从上至下依次为：北京、天津、石家庄、唐山、邯郸、邢台、保定、沧州、廊坊、衡水，数据来源：中国环境监测总站）
2013–2020年9月下旬–10月中旬北京市PM2.5日均浓度变化 （数据来源：中国环境监测总站）
京津冀及周边地区气象条件在9月末-10月中通常不利，但污染程度大幅减轻、污染天数明显减少、PM2.5峰值浓度显著下降，“十一”的蓝天白云增多，这也直观体现了大气污染治理的成效。
04 预测预报
根据最新空气质量预测预报结果，10–11日，受高空平直气流、地面高压后部偏南风影响，“2+26”城市湿度较高且有逆温，大气扩散条件不利，区域中北部的PM2.5污染将持续，其中北京市可达到中-重度污染；11日午后起，受西北冷空气影响，污染将自北向南逐渐好转；区域中南部清除时间较晚，仍可能出现中度污染。12–14日，大气扩散条件总体较好，区域大部空气质量以优-良为主。（预测预报信息来源：中国环境监测总站、北京市生态环境监测中心）
资料分析整理：国家大气污染防治攻关联合中心 褚旸晰 石耀鹏
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