2018年2月26-27日，京津冀及周邊地區(qū)經(jīng)歷了一次大氣重污染過程。國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心及時組織專家對本次污染過程的來源成因進行了會商分析，邀請攻關(guān)聯(lián)合中心第一副主任、學(xué)術(shù)委員會主任郝吉明院士對此次污染過程進行了解讀。

　　一、總體情況

　　2018年2月26日起，京津冀及周邊地區(qū)經(jīng)歷了一次重污染過程，主要集中在河北南部、河南北部和山東西北部地區(qū)，其中滄州、衡水、邢臺、邯鄲、安陽等城市污染較嚴重。截止2月27日8時，京津冀及周邊地區(qū)“2+26”城市有23個城市PM_2.5小時濃度先后超過150微克/立方米（日均值重污染標(biāo)準）；其中，有5個城市PM_2.5小時濃度超過250微克/立方米（日均值嚴重污染標(biāo)準）。區(qū)域內(nèi)PM_2.5小時濃度最高值出現(xiàn)在安陽，2月27日7時達到408微克/立方米；北京市PM_2.5小時濃度過程高值同樣出現(xiàn)在2月27日7時，達到215微克/立方米（圖1）。

圖1 “2+26”城市2月27日PM_2.5濃度分布圖

（左0時，右8時）

　　二、氣象條件

　　2月25日起，京津冀地區(qū)開始出現(xiàn)靜穩(wěn)天氣，25日夜間開始，靜穩(wěn)天氣從河北南部發(fā)展，26日午后進一步向北擴展。北京受低層輻合氣流、弱東風(fēng)及逆溫共同影響，夜間相對濕度和顆粒物濃度迅速增加。本次污染過程中，區(qū)域總體相對濕度較高，特別是北京、唐山、廊坊、天津和滄州等城市27日8時相對濕度均達到80%以上，屬典型高濕型污染過程，有利于顆粒物二次組分的生成。區(qū)域北部主要受偏東風(fēng)影響，而南部主要受來自黃淮平原的氣流影響（圖2）。

圖2 “2+26”城市2月27日8時PM_2.5濃度、風(fēng)向、相對濕度（%）和風(fēng)速（m/s）圖

（黃色：良；橙色：輕度污染；紅色：中度污染；紫色：重度污染；褐色：嚴重污染）

　　地基雷達觀測結(jié)果也顯示，京津冀及周邊地區(qū)大氣邊界層高度從2月25日以來總體持續(xù)下降，26日0時到27日0時邊界層高度低于700米的區(qū)域占比超過60-80%，邊界層高度低于500米的區(qū)域占比達10-30%，不利于大氣污染物擴散（圖3）。北京探空資料顯示27日8時1400米以下有逆溫層，抑制污染物垂直擴散。長時間的小風(fēng)、高濕疊加逆溫等不利氣象條件，導(dǎo)致污染不斷積累和二次轉(zhuǎn)化（圖4）。

圖3 京津冀及周邊區(qū)域2月24-28日整體大氣擴散能力

圖4 北京市2月27日8時探空曲線

（紅色是溫度，藍線是露點溫度）

　　三、成因分析

　　本次重污染過程中，從唐山到北京一線的CO濃度伴隨PM_2.5存在明顯的快速增加，北京2月27日4時之前CO維持在2.2-2.3 mg/m³，5-9時迅速上升至2.6-4.4 mg/m³。從遷西－遵化－玉田－平谷（沿主導(dǎo)風(fēng)向）各監(jiān)測點位的時序變化也可以看出，CO沿傳輸方向峰值明顯呈依次出現(xiàn)的特征。污染物特征雷達圖也顯示，北京在此次污染過程中CO呈現(xiàn)相對很高的特征。以上證據(jù)表明，北京市的污染明顯受到了來自東部地區(qū)的傳輸影響（圖5）。

圖5 北京市2月26-27日雷達圖及東部通道CO濃度變化

　　同時，26日夜間北京市PM_2.5中硫酸鹽組分濃度快速上升，27日早晨硫酸鹽質(zhì)量濃度高達約40微克/立方米，占PM_2.5總質(zhì)量的20%左右，氯離子濃度也呈現(xiàn)同步增長趨勢，結(jié)合上述分析，指示了區(qū)域燃煤污染傳輸?shù)挠绊懀辉侬B加本地機動車等污染源排放的累積，北京市PM_2.5濃度快速上升，在27日凌晨至上午達到重污染水平（圖6）。

圖6 北京市PM_2.5中硫酸鹽和氯離子濃度變化

　　此外，污染物特征雷達圖也顯示（圖7），區(qū)域內(nèi)污染較重的石家莊和安陽等城市總體呈現(xiàn)受山前靜穩(wěn)天氣等不利氣象條件影響、本地污染物排放累積的特征。

圖7 石家莊、安陽2月26-27日PM_2.5濃度和雷達圖

　　四、預(yù)警應(yīng)急

　　截止2月27日，京津冀及周邊地區(qū)共30個城市啟動預(yù)警響應(yīng)，其中15個城市發(fā)布橙色預(yù)警，14個城市發(fā)布黃色預(yù)警，1個城市發(fā)布藍色預(yù)警。“2+26”城市中有15個城市發(fā)布重污染天氣應(yīng)急響應(yīng)，9個城市發(fā)布橙色預(yù)警，5個城市發(fā)布黃色預(yù)警，1個城市發(fā)布藍色預(yù)警（圖8）。

圖8 “2+26”城市預(yù)警響應(yīng)情況

　　從應(yīng)急管控措施來看，各城市在采暖季錯峰生產(chǎn)基礎(chǔ)上，黃色預(yù)警響應(yīng)期間工業(yè)源實施部分工序停產(chǎn)，移動源增加了中重型柴油車限行、大宗貨物運輸企業(yè)錯峰運輸，揚塵源采取停止土石方作業(yè)、增加道路清潔頻次等措施；橙色預(yù)警響應(yīng)期間工業(yè)企業(yè)停限產(chǎn)措施進一步加嚴，移動源則是加強對不同類型機動車的限行，揚塵源主要以停止施工工地作業(yè)等。

　　經(jīng)初步測算，在嚴格落實秋冬季錯峰生產(chǎn)和重污染天氣應(yīng)急管控措施的情況下，“2+26”城市中啟動預(yù)警城市的一次顆粒物、SO₂、NOx、VOCs等污染物全社會減排比例如下：藍色預(yù)警應(yīng)急減排比例在10%左右，黃色預(yù)警在15%左右，橙色預(yù)警在20%左右。

　　五、預(yù)測預(yù)報

　　因東北高壓系統(tǒng)南下受阻，27日白天冷空氣過程顯著偏弱，京津冀中部污染過程預(yù)計將持續(xù)至28日。受區(qū)域性弱風(fēng)、高濕及逆溫等不利氣象條件影響，京津冀中南部、山西南部、山東西部和河南北部可能出現(xiàn)中至重度污染過程，影響范圍主要包括北京、天津、石家莊、保定、衡水、邢臺、邯鄲、晉城、濟南、德州、淄博、聊城、鄭州、安陽、鶴壁、焦作、新鄉(xiāng)、濮陽等城市，部分城市可能達到嚴重污染，PM_2.5小時濃度峰值可能達到或超過350微克/立方米。28日夜間至3月1日凌晨，受冷空氣過程影響，包括北京、天津在內(nèi)的京津冀中部城市群空氣質(zhì)量有望改善（圖9）。

圖9 2月28日京津冀及周邊地區(qū)PM_2.5濃度預(yù)報圖

　　專家介紹：

　　郝吉明，中國工程院院士，美國工程院外籍院士，清華大學(xué)教授，清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程研究院院長，兼任國家環(huán)境咨詢委員會委員，中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會委員，京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治專家委員會主任，國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心第一副主任、學(xué)術(shù)委員會主任。