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专家:采暖期后京津冀水泥建材等行业污染物

发布时间:2017-06-04 点击量:

  3月31日以来,京津冀及周边地区正在经历一次中-重度污染过程,4月1日上午北京市PM2.5浓度从6时的145微克/立方米升高到11时的247微克/立方米,5个小时内升高幅度超过100微克/立方米,出现爆发式增长。针对本次污染过程,国家大气污染防治攻关联合中心及时组织专家开展分析会商,并邀请攻关联合中心副主任、中国环境科学研究院原副院长柴发合研究员进行了解读。

  今年3月以来,中高纬地区大气以纬向环流为主,南北温差小,冷空气弱,京津冀区域风力小,低层以弱偏南气流为主,同时出现区域性逆温,小风静稳天气超过20天,相比去年同期增加10天以上,气象条件非常不利于大气污染物的扩散。

  另一方面,根据国家统计局和中国物流与采购联合会发布的数据,今年3月份制造业采购经理指数(PMI)为51.5%,环比上升1.2个百分点,升至一季度高点,制造业呈现稳中有升态势。

  随着采暖期的结束,京津冀及周边地区秋冬季错峰生产的各类工业企业恢复生产,在民用采暖排放大幅减少的同时,工业企业污染物排放显著增加。其中,水泥建材等行业影响大,污染源排放“此消彼长”。

  从本次污染过程来看,3月31日起,受区域性不利扩散条件和局地逆温影响,在太行山以东、燕山以南地区形成风场辐合带,污染物容易在此处汇聚。

  3月31日0时到4月2日2时,京津冀及周边地区“2+26”城市中有4个城市PM2.5日均浓度达到重度污染。由于污染气团在燕山山前地区滞留累积,区域上PM2.5日均浓度最高值(4月1日,176微克/立方米)和小时浓度最高值(4月1日13时,257微克/立方米)均出现在北京。

  图1 “2+26”城市3月31日-4月2日典型时段PM2.5分布图

  3月30日夜间起,京津冀区域受弱气压场控制,持续风力偏小,近地层以弱偏南风和偏东南风为主,太行山以东、燕山以南地区出现风场辐合带,有利于污染物和水汽在山前一带汇聚。

  夜间至早晨湿度有所增加,低层有一定的逆温,基于雷达的观测数据分析显示,区域上边界层高度低于500米的范围大幅增加,气象条件持续不利。随着4月1日午后区域上偏南风加大,京津冀南部污染程度减轻,但京津冀中部重污染天气维持。

  北京市3月31日-4月2日平均风速仅为1.7米/秒,同时探空资料显示,31日和1日的早晨北京地区均有逆温,非常不利于大气污染物的扩散。天津、廊坊等地夜间相对湿度均超过60%,且地面平均风速都在2米/秒以下,小风、高湿的气象条件有利于污染物二次转化和颗粒物吸湿增长。

  图3 “2+26”城市典型时段风速(m/s)、相对湿度(%)

  从颗粒物组分特征看,随着PM2.5浓度的升高,北京、天津、唐山和新乡均呈现硝酸盐浓度和占比显著上升的特征,重污染期间硝酸盐占比达到30%~40%,分析主要来自工业和机动车排放NOx的二次转化。唐山和新乡的硫酸盐和元素碳浓度明显高于北京,表明唐山和新乡可能还受到燃煤等一次排放的影响。

  从常规污染物相对占比分析,北京市PM2.5浓度出现爆发式增长时,SO2、CO和PM2.5相对占比明显增加,同时气象监测数据显示为弱东南风,推测此时段北京地区受到偏东、偏南方向污染物传输的影响。

  多家研究单位的模式模拟结果也表明,31日夜间和1日早晨北京市PM2.5浓度的两次抬升,主要受来自西南和偏东方向污染物输送、以及本地机动车排放的共同影响。

  针对本次污染过程,京津冀区域共10个城市启动了重污染天气预警响应。其中,河北省石家庄、唐山、保定等8个城市启动橙色预。

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