1月13日是中國農(nóng)歷的“臘八”，京津冀及周邊地區(qū)空氣中的“厚重感”也在臘八前夕登峰造極，“2+26”城市出現(xiàn)了一輪區(qū)域性重污染過程，區(qū)域北部的污染程度相對較重。國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心及時組織來自中國環(huán)境科學(xué)研究院、中國環(huán)境監(jiān)測總站、國家氣象中心、北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心等單位的專家會商，對本次污染的成因進行解讀。

　　1. 總體情況

　　本次污染過程為2019年以來最為嚴重的一次，在全國范圍內(nèi)，北到遼寧，南至河南，都出現(xiàn)了比較明顯的大氣污染，其中以京津冀及周邊地區(qū)污染程度最重。

圖1 2019年1月12日22時全國能見度實況圖

　　1月10日起，污染首先在“2＋26”城市的區(qū)域西部和南部形成，最終發(fā)展至區(qū)域內(nèi)大部分城市，首要污染物為PM2.5。截至1月14日8時，“2+26”城市已累計出現(xiàn)54個重度污染天，14個嚴重污染天。PM2.5日均濃度最高值出現(xiàn)在保定市，為396微克/立方米（12日），達嚴重污染；PM2.5小時濃度最高值也出現(xiàn)在保定市，為507微克/立方米（12日9時），達嚴重污染。保定市在1月12日7時和9~12時空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）“爆表”5小時；石家莊市在1月12日13時AQI“爆表”1小時，北京市部分監(jiān)測站點在12日夜間至13日凌晨也出現(xiàn)了小時AQI“爆表”的現(xiàn)象。

圖2 2019年1月12日18時“2+26”城市PM2.5濃度分布

　　北京市PM2.5日均濃度最高值出現(xiàn)在12日，為217微克/立方米，達重度污染；PM2.5小時濃度最高值出現(xiàn)在12日22時，為456微克/立方米，達嚴重污染（參考日均評價標準），這也是北京市2018-2019年秋冬季以來的最高值。

　　2.成因分析

　　>>>>氣象條件分析

　　國家氣象中心的分析結(jié)果顯示：本次污染過程中，京津冀及周邊地區(qū)的大氣污染擴散氣象條件為2018年秋冬季以來最差，也較2013年1月9-15日過程偏差。從表征大氣綜合擴散能力的靜穩(wěn)天氣指數(shù)來看，1月10-12日，京津冀及周邊地區(qū)的平均靜穩(wěn)指數(shù)均高于2018年冬季以來其它5次過程（11月12-15日，11月24日-12月3日，12月12-16日，12月18-22日，1月1-4日），分別偏高31%。其中，本次污染過程中北京市的平均靜穩(wěn)指數(shù)較其它5次過程偏高18%。

　　從具體氣象要素來看，此次過程的混合層高度、相對濕度和風(fēng)速均較其它5次過程平均情況偏差，諸多不利氣象因素的疊加，導(dǎo)致此次過程的大氣污染擴散氣象條件較2018年秋冬季以來的其它污染過程明顯偏差。

　　>>>>污染特征分析

圖3 2019年1月12日“2+26”城市相對濕度分布

　　本次過程中“2+26”城市的相對濕度較高，太行山東側(cè)的城市在1月12日日均相對濕度已達80~100%，區(qū)域特征雷達圖顯示污染特征比較一致，總體為偏二次型。保定、石家莊等城市自1月9日下午起，PM2.5濃度快速上升，由燃煤、生物質(zhì)燃燒排放的一次污染物是造成過程初期污染累積的主要原因。

圖4 1月12日北京-保定-石家莊-邢臺走航結(jié)果

　　1月11日凌晨起，隨著相對濕度的急劇上升，特征雷達圖轉(zhuǎn)變?yōu)槠涡停螣o機組分中，硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽的占比隨PM2.5濃度同步上升，指示SO2、NOx、NH3等氣態(tài)前體物在高濕條件下的二次轉(zhuǎn)化是污染過程發(fā)展、污染程度加重的關(guān)鍵因素。

圖5 2019年1月4-14日石家莊PM2.5化學(xué)組分圖（來源：河北省環(huán)科院灰霾實驗室）

　　其中，石家莊市二次無機離子中，硫酸鹽占比最大，表明SO2在高濕條件下的快速二次轉(zhuǎn)化對石家莊PM2.5的貢獻非常突出，高濃度NO2的存在為SO2的二次轉(zhuǎn)化提供了充足的氧化劑，高濕為SO2轉(zhuǎn)化提供了合適的液相反應(yīng)條件，導(dǎo)致硫酸鹽的爆發(fā)式增長，加劇了污染的程度。12日10-16時北京-保定-石家莊-邢臺的走航觀測結(jié)果顯示，近地面大氣的消光系數(shù)和PM2.5濃度分布比較一致，保定至邢臺路段近地面顆粒物消光系數(shù)高。

圖6 北京市污染特征雷達圖（上）和組分分析（下）

　　北京市此次過程初期污染程度較低，但PM2.5濃度自12日12時起迅速上升，北京市的污染特征雷達圖自11日20時起持續(xù)為偏二次型。在二次組分中，硝酸鹽占比較高，且PM2.5濃度最高時NO2的濃度仍處于較高水平（大于100微克/立方米），說明本地機動車和工業(yè)排放的氮氧化物向硝酸鹽的二次轉(zhuǎn)化對于PM2.5的貢獻明顯，且具有繼續(xù)推高PM2.5濃度的潛力。而在12日18時，北京市PM2.5濃度出現(xiàn)爆發(fā)式增長，在短短3個小時內(nèi)濃度升高超過200微克/立方米，達短時嚴重污染，接過保定的“接力棒“成為“2+26“城市的“排頭兵“，至13日4時以后快速下降。考慮到北京市在12日下午以弱偏南風(fēng)主導(dǎo)，此次過程北京市出現(xiàn)的短時嚴重污染受到來自西南方向區(qū)域傳輸?shù)挠绊戄^大。空氣質(zhì)量模式結(jié)果也顯示，1月12日下午來自保定方向的貢獻為20–40%，甚至高過本地貢獻，沿西南通道的區(qū)域傳輸特征明顯。值得注意的是，在12日下午PM2.5濃度爆發(fā)式增長的時段，北京城區(qū)站點PM2.5中的有機物和硫酸鹽濃度也迅速上升，超過硝酸鹽成為占比最大的兩種組分，分析是受到區(qū)域上燃煤排放的傳輸影響。

圖7 北京市、保定市和“2+26”城市PM2.5小時濃度變化（注：紅線為“2+26”城市平均，粗藍線為保定，細藍線為北京）

　　3. 重污染應(yīng)對

　　針對此次重污染天氣過程，“2+26”城市積極開展應(yīng)對工作。截至1月13日12時，共有27個城市發(fā)布了重污染天氣預(yù)警，啟動了相應(yīng)的應(yīng)急管控措施。模式模擬結(jié)果顯示，“2+26”城市針對本次污染過程采取的應(yīng)急減排措施起到了較好的削峰作用，PM2.5濃度平均下降5~10%。

圖8 本次重污染期間“2+26”城市發(fā)布預(yù)警情況

　　上文提及本次污染過程的氣象條件為2017/2018年秋冬季以來最差，而本次污染過程與2013年1月9-15日過程相比，京津冀及周邊地區(qū)大氣污染擴散條件也明顯偏差，靜穩(wěn)指數(shù)較2013年過程偏高33%，混合層高度偏低12%，相對濕度偏高6%。其中北京市靜穩(wěn)指數(shù)偏高2%，平均風(fēng)速偏低24%。氣象條件更為不利的形勢下，污染程度卻比2013年過程有明顯下降。以北京市為例，2013年1月9-15日的PM2.5日均濃度最高值為459微克/立方米，本次過程PM2.5日均濃度最高值為217微克/立方米，下降幅度為53%，體現(xiàn)了長期污染治理工作的成效。

　　4. 預(yù)測預(yù)報

　　根據(jù)最新空氣質(zhì)量監(jiān)測實況數(shù)據(jù)，以及未來氣象條件變化趨勢綜合研判，受外蒙古東部方向沙源地影響，京津冀及周邊地區(qū)部分城市可能出現(xiàn)輕度揚沙或浮塵天氣。

　　14日夜間至15日上午，隨西北冷高壓系統(tǒng)逐漸東移南下，預(yù)計區(qū)域自西北向東南陸續(xù)受到揚沙浮沉傳輸影響，空氣質(zhì)量在現(xiàn)有預(yù)報級別基礎(chǔ)上可能偏高1級，部分地區(qū)預(yù)計出現(xiàn)短時輕至中度污染，個別城市可能達到短時重度級別。

　　15日下午至傍晚，冷空氣及沙塵天氣系統(tǒng)完全過境后，空氣質(zhì)量預(yù)計重新恢復(fù)至優(yōu)良水平。