专家详解京津冀及周边大气重污染成因

    11月12日以来，京津冀及周边地区经历了一次大气重污染过程，整体为中、重度污染，主要集中在北京、河北中南部和河南北部区域。截至14日10时，该区域内北京、石家庄、保定等13个城市空气质量达重度污染水平，PM2.5日均浓度最高达200微克/立方米，PM2.5小时浓度最高达289微克/立方米。国家大气污染防治攻关联合中心及时组织专家会商，对本次污染成因进行了分析解读。

污染物排放量大是主因

    在中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌看来，多种污染物高强度的叠加排放是推高本次污染过程中各地PM2.5浓度的重要原因。

    京津冀及周边地区聚集了大量的电力、钢铁、建材、有色金属、化工等高耗能产业，煤炭等能源消耗量巨大，柴油货车、非道路机械使用频度高，是全国污染物排放强度最大的区域。“初步估算，京津冀及周边地区的二氧化硫排放强度仍是全国平均水平的3.6倍，氮氧化物和烟粉尘排放分别是全国平均水平的4倍和6倍。从地理分布上看，天津、唐山和太行山沿线的石家庄、邢台、邯郸，以及山东济南、淄博、滨州和山西太原等，均是污染物排放量和排放强度较大的城市；从污染物排放的行业分布看，电力、燃煤锅炉、冶金、建材、柴油货车和非道路机械是主要的排污行业。”贺克斌表示。

    自11月中旬起，京津冀及周边地区部分城市开始采暖，城市供暖锅炉和农村地区散煤采暖炉逐步启用，各地燃煤污染物排放增加。“据估计，进入采暖季后，京津冀及周边地区二氧化硫排放增加近50%，一次PM2.5排放增加约30%，尤其作为PM2.5主要成分的有机碳排放增加近1倍。”贺克斌指出。

不利气象条件是诱因

    华北区域进入秋冬季后，虽然污染过程多发，但中科院大气物理研究所研究员王自发认为，本次过程与以往相比呈现较大差异。

    根据气象条件变化及污染发生发展特点，王自发将其分为三个阶段：

    一是局地静稳污染积累阶段。11日至12日，受弱高压系统控制，地面以静风和弱偏南风为主，污染呈现以局地污染累积为主的形势，为本次污染过程的起始。

    二是偏南风输送及污染汇聚阶段。12日夜间至15日凌晨，受高压系统后部影响，太行山及燕山山前区域以偏南风为主，区域污染呈现出向山前平原区域输送和汇聚的形势，同时兼受逆温和高湿等不利气象条件影响，预计将达到本次污染过程峰值，是本次污染过程的核心时段。

    三是偏北风缓慢清除阶段。15日白天至16日，西北向冷空气开始系统性自北向南影响京津冀中南部区域，预计15日上午北京市污染状况逐步缓解，下午显著改善；15日夜间起冷空气开始影响京津冀南部城市；16日污染形势彻底缓解。

    本次污染过程，华北区域高湿度是其显著特征，多个城市有大雾过程出现。“区域性高湿度非常有利于大气中气态污染物向颗粒态转化，PM2.5组分中硝酸盐等二次反应生成的成分迅速升高，在持续性偏南风的作用下向太行山及燕山山前城市汇聚；此外，大气垂直层结构相对稳定，夜间至清晨有区域性逆温过程出现。”王自发认为，多种不利气象条件综合作用，成为本次污染过程的重要诱因。

双向反馈加剧PM2.5污染

    在污染物排放量大而北方又进入采暖季的情况下，11日，京津冀地区形成了以区域气团稳定、水汽向颗粒物凝结率高为特征的停滞—静稳不利气象条件。

    据中国气象科学研究院研究员张小曳介绍，污染形成初期，华北处于高空高压脊环流控制下的下沉区，西南和东南污染输送通道有偏南风将污染物向北输送到北京；其中东南通道来自海上，带来较多水汽，使得河北西南部、河南中东部出现大雾甚至强浓雾，大量气溶胶粒子成为凝结核进入云雾体系。

    13日清晨，随着PM2.5浓度累积到在区域许多站点超过100微克/立方米的阈值，触发了不利气象条件与PM2.5污染之间相互促进的“双向反馈机制”。“例如，北京大气低层出现明显的增湿现象，许多气溶胶粒子成为云雾的凝结核，形成霾向雾的转换，导致地面接收的辐射进一步下降，稳定边界层结构更加明显，能见度进一步降低。”张小曳解释。

    不过，这种局面会随着冷空气的到来而结束。“预计15日上午，随着冷空气到达，北京的PM2.5污染将明显下降；15日午后，河北中南部空气质量明显转好。”张小曳说。

    （本报北京11月14日电 本报记者 张蕾）