2月26-27日京津冀及周边地区大气重污染过程专家分析

　2018年2月26-27日，京津冀及周边地区经历了一次大气重污染过程。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了会商分析，邀请攻关联合中心第一副主任、学术委员会主任郝吉明院士对此次污染过程进行了解读。

　　一、总体情况

　　2018年2月26日起，京津冀及周边地区经历了一次重污染过程，主要集中在河北南部、河南北部和山东西北部地区，其中沧州、衡水、邢台、邯郸、安阳等城市污染较严重。截止2月27日8时，京津冀及周边地区“2+26”城市有23个城市PM_2.5小时浓度先后超过150微克/立方米（日均值重污染标准）；其中，有5个城市PM_2.5小时浓度超过250微克/立方米（日均值严重污染标准）。区域内PM_2.5小时浓度最高值出现在安阳，2月27日7时达到408微克/立方米；北京市PM_2.5小时浓度过程高值同样出现在2月27日7时，达到215微克/立方米（图1）。

图1 “2+26”城市2月27日PM_2.5浓度分布图

（左0时，右8时）

　　二、气象条件

　　2月25日起，京津冀地区开始出现静稳天气，25日夜间开始，静稳天气从河北南部发展，26日午后进一步向北扩展。北京受低层辐合气流、弱东风及逆温共同影响，夜间相对湿度和颗粒物浓度迅速增加。本次污染过程中，区域总体相对湿度较高，特别是北京、唐山、廊坊、天津和沧州等城市27日8时相对湿度均达到80%以上，属典型高湿型污染过程，有利于颗粒物二次组分的生成。区域北部主要受偏东风影响，而南部主要受来自黄淮平原的气流影响（图2）。

图2 “2+26”城市2月27日8时PM_2.5浓度、风向、相对湿度（%）和风速（m/s）图

（黄色：良；橙色：轻度污染；红色：中度污染；紫色：重度污染；褐色：严重污染）

　　地基雷达观测结果也显示，京津冀及周边地区大气边界层高度从2月25日以来总体持续下降，26日0时到27日0时边界层高度低于700米的区域占比超过60-80%，边界层高度低于500米的区域占比达10-30%，不利于大气污染物扩散（图3）。北京探空资料显示27日8时1400米以下有逆温层，抑制污染物垂直扩散。长时间的小风、高湿叠加逆温等不利气象条件，导致污染不断积累和二次转化（图4）。

图3 京津冀及周边区域2月24-28日整体大气扩散能力

图4 北京市2月27日8时探空曲线

（红色是温度，蓝线是露点温度）

　　三、成因分析

　　本次重污染过程中，从唐山到北京一线的CO浓度伴随PM_2.5存在明显的快速增加，北京2月27日4时之前CO维持在2.2-2.3 mg/m³，5-9时迅速上升至2.6-4.4 mg/m³。从迁西－遵化－玉田－平谷（沿主导风向）各监测点位的时序变化也可以看出，CO沿传输方向峰值明显呈依次出现的特征。污染物特征雷达图也显示，北京在此次污染过程中CO呈现相对很高的特征。以上证据表明，北京市的污染明显受到了来自东部地区的传输影响（图5）。

图5 北京市2月26-27日雷达图及东部通道CO浓度变化

　　同时，26日夜间北京市PM_2.5中硫酸盐组分浓度快速上升，27日早晨硫酸盐质量浓度高达约40微克/立方米，占PM_2.5总质量的20%左右，氯离子浓度也呈现同步增长趋势，结合上述分析，指示了区域燃煤污染传输的影响；再叠加本地机动车等污染源排放的累积，北京市PM_2.5浓度快速上升，在27日凌晨至上午达到重污染水平（图6）。

图6 北京市PM_2.5中硫酸盐和氯离子浓度变化

　　此外，污染物特征雷达图也显示（图7），区域内污染较重的石家庄和安阳等城市总体呈现受山前静稳天气等不利气象条件影响、本地污染物排放累积的特征。

图7 石家庄、安阳2月26-27日PM_2.5浓度和雷达图

　　四、预警应急

　　截止2月27日，京津冀及周边地区共30个城市启动预警响应，其中15个城市发布橙色预警，14个城市发布黄色预警，1个城市发布蓝色预警。“2+26”城市中有15个城市发布重污染天气应急响应，9个城市发布橙色预警，5个城市发布黄色预警，1个城市发布蓝色预警（图8）。

图8 “2+26”城市预警响应情况

　　从应急管控措施来看，各城市在采暖季错峰生产基础上，黄色预警响应期间工业源实施部分工序停产，移动源增加了中重型柴油车限行、大宗货物运输企业错峰运输，扬尘源采取停止土石方作业、增加道路清洁频次等措施；橙色预警响应期间工业企业停限产措施进一步加严，移动源则是加强对不同类型机动车的限行，扬尘源主要以停止施工工地作业等。

　　经初步测算，在严格落实秋冬季错峰生产和重污染天气应急管控措施的情况下，“2+26”城市中启动预警城市的一次颗粒物、SO₂、NOx、VOCs等污染物全社会减排比例如下：蓝色预警应急减排比例在10%左右，黄色预警在15%左右，橙色预警在20%左右。

　　五、预测预报

　　因东北高压系统南下受阻，27日白天冷空气过程显著偏弱，京津冀中部污染过程预计将持续至28日。受区域性弱风、高湿及逆温等不利气象条件影响，京津冀中南部、山西南部、山东西部和河南北部可能出现中至重度污染过程，影响范围主要包括北京、天津、石家庄、保定、衡水、邢台、邯郸、晋城、济南、德州、淄博、聊城、郑州、安阳、鹤壁、焦作、新乡、濮阳等城市，部分城市可能达到严重污染，PM_2.5小时浓度峰值可能达到或超过350微克/立方米。28日夜间至3月1日凌晨，受冷空气过程影响，包括北京、天津在内的京津冀中部城市群空气质量有望改善（图9）。

图9 2月28日京津冀及周边地区PM_2.5浓度预报图

　　专家介绍：

　　郝吉明，中国工程院院士，美国工程院外籍院士，清华大学教授，清华大学环境科学与工程研究院院长，兼任国家环境咨询委员会委员，中国环境与发展国际合作委员会委员，京津冀及周边地区大气污染防治专家委员会主任，国家大气污染防治攻关联合中心第一副主任、学术委员会主任。