| 标题 | 河北省一次重污染天气典型案例分析 |
| 范文 | 苏海燕 张良 朱桂艳 摘要：2016年12月16～21日，京津冀及周边地区出现了一次覆盖面积广、污染程度重、污染持续时间长、雾和霾天气相伴发生的重污染过程，河北于16日发布空气重污染红色预警，区域一和区域二启动应急预案中Ⅰ级应急响应。文中对此次重污染天气特征和应急预案的效果进行分析，并有针对性的提出建议。 Abstract： From 16th to 21st of December 2016， there was a heavy pollution process in Beijing-Tianjin-Hebei and surrounding areas with a wide coverage， heavy pollution， long pollution duration， and fog and haze. Hebei released the warning of heavy air pollution on the 16th， and Regional I and Region II initiated the emergency response of Class I in the emergency plan. This paper analyzes the characteristics of the heavily polluted weather and the effect of emergency plans， and makes targeted recommendations. 关键词：重污染天气；污染特征 Key words： heavy pollution weather；pollution characteristics 中图分类号：[TE991.1] 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）19-0180-02 0 引言 2016年12月16日至21日，受不利气象条件影响，京津冀及周边地区发生了一次大范围重污染天气，本次重污染过程影响范围广、持续时间长、污染程度重、雾和霾天气相伴发生。河北于16日发布空气重污染红色预警，区域一和区域二启动应急预案中Ⅰ级应急响应。 1 重污染天气过程分析 本次污染过程期间，18日、19日全国分别有71个和98个城市出现重度及以上污染，占全国城市总数量的21%和29%。其中，京津冀及周边地区重污染城市数量最多，19日京津冀及周边70个地级及以上城市中55个城市（近80%）出现重度污染，其中34个城市出现严重污染（近50%）。18日、19日全国有7个城市（石家庄、邯郸、安阳、郑州、焦作、漯河、许昌）AQI日报达到500，均位于京津冀及周边地区。 分析12月14日-20日京津冀及周边地区各城市PM2.5小时浓度变化，多数城市PM2.5浓度在19日夜间到20日凌晨左右达到峰值，部分城市如北京、济南在20日中午左右达到PM2.5浓度峰值。期间，邯郸市PM2.5小时浓度在20日03时达到834微克/立方米，为区域内最高。河北省11个城市日均浓度最高值出现在19日邯郸市，为702微克/立方米，PM2.5小时浓度极值出现在石家庄世纪公园站点为1015微克/立方米。 2 此次重污染天气的特征 2.1 气象条件极度不利污染物扩散，属1998年以来最不利气象条件年份 本次污染过程中，京津冀及周边地区多城市持續处于静稳、高湿和逆温等极端不利气象条件下，大气边界层高度大幅降低，污染严重。华北平原的大部分地区处于同一个大气流场，该地区常年盛行两个风场辐合带，也就是污染物汇聚带，一条是沿豫北-冀中南-北京-冀北沿线的风场辐合带，另一条是鲁西南-冀东-天津-冀北沿线的风场辐合带。在两条辐合带的影响下，该地区间污染物相互输送，互相影响，形成区域大气复合污染。当偏南风逐渐增强时，污染气团会在偏南风的驱动下往北挺进，此次引发多地爆表的污染团就是这样形成的。 2016年厄尔尼诺切换为拉尼娜状况，但仍延续了气候异常状况的影响，2016年进入秋冬季以来，我国北方地区冷空气活动不活跃，强度弱，风速小，温度明显偏高。石家庄市12月以来的平均风速仅为1.2m/s，是过去36年里的第三低值，同时平均气温达到了2.1℃，是过去36年里第二高值，仅次于1996年12月的平均气温。所以多年不遇的不利气象条件是今年12月以来重污染频发的重要原因。 华北中南部和京津地区地面受高压的弱气压场影响，风速小不利于污染物扩散；再考虑到近地面层湿度增加，促进了污染物吸湿增长和二次转化。大范围静稳、高湿度是入冬以来本次污染过程持续时间最长、污染程度最重、影响范围最大的重要气象诱因，与石家庄、邯郸等“爆表”直接相关。大气逆温、大气边界层高度大幅降低等极端不利的气象条件更是造成本次污染过程多地“爆表”的重要推手。 雷达数据显示，本次过程中，石家庄、邯郸等地面监测PM2.5浓度为今年最高，19日边界层均值多为200米，尤其是入夜后急剧降低，近地面湿度增大，消光系数吸湿性增长，扩散条件劣于12月初的污染过程。京津冀及周边极端不利的气象条件，大大加重了污染累积和二次转化。 2.2 此次污染过程前期传输特点明显，后期本地积累为主 以石家庄市为例，16日-18日，河北省区域整体受偏南气流影响，污染物自南向北扩散和累积，受到山西、河南、山东等省份外来污染源的传输影响。邯郸市首先出现AQI指数大于500的极端重污染天气，接着邢台、石家庄，相继出现AQI指数大于500的极端重污染天气。19-21日，河北省东部和中南部大部分区域整体处于静稳天气形势下，水平传输扩散减弱，污染边界层低至400米以下，区域呈现本地积累为主。 2.3 区域污染时，PM2.5污染的外地贡献大幅升高 在非污染天或仅仅本地PM2.5出现高值时，外地贡献占比小于20%；但在出现区域性重污染的时段，北京、天津和石家庄PM2.5污染的外地贡献大幅升高，外地传输贡献占比常达35-40%左右，比非污染天增加了15-20%，说明重污染往往呈现区域性，在大范围的污染气团控制下，各个城市PM2.5的外地贡献均有所增大，区域联防联控应对重污染是非常必要的。 2.4 此次污染过程行业贡献以本地民用源贡献率最高，散煤燃烧面源污染有加重趋势 通过污染源解析模块分析，各市（除廊坊、衡水市外）散煤燃烧，面源污染有加重趋势，污染排放以本地民用源和本地工业源贡献率最高。 民用散煤排放仍是本次京津冀及周边大范围重污染的主要成因。在本次污染过程中，污染程度最重的石家庄、邯郸PM2.5、PM10和CO浓度同步变化趋势非常明显，SO2浓度也比较高，石家庄等城市的硫酸根离子浓度明显高于其他城市，表明燃煤排放SO2的二次转化对PM2.5污染貢献显著；同时石家庄、保定的有机碳组分浓度也很高，反映出散烧煤排放的影响。综合分析判断，民用散煤燃烧大量排放一次颗粒物和SO2、VOCS等二次颗粒物的前体物，仍是本次京津冀及周边大范围重污染的主要成因。 2.5 河北省细颗粒物PM2.5污染重心转移 对河北省及周边地区PM2.5区域分布规律进行同期比较，受区域传输影响，河北省PM2.5的污染重心由9月30日之前的 “衡水-山东”一带，迁移至12月22日的“石家庄-保定”一带。与今年9月下旬以来的重污染天气过程区域传输特征吻合。 3 重污染天气应急响应效果分析 利用空气质量模型，对河北省16日-22日PM2.5浓度进行模拟，得到各市PM2.5浓度改善效果，具体见表1。其中，PM2.5峰值浓度下降率最大的城市为保定（25.7%），平均浓度下降率最大的城市为邯郸（19.0%）。本次红色预警由于及早预报、及时启动，充分发挥了削减峰值、缩短时长的作用。 4 建议 针对近期河北省重污染天气的特点，提出以下几点建议： ①加大对农村及城乡结合部的散煤和面源污染治理力度。 目前，石家庄市精细化管理不出二环，一般化管理不出三环，其它大多数城市也一样，往往是城区管理到位、措施严格，城乡结合部和农村地区管理相对薄弱。在不利气象条件下，仅农村散煤燃烧在不到两天时间内就可使河北省中南部PM2.5浓度由优良水平增长到500-600微克/立方米。由于电厂燃煤脱硫效率可达到99%以上，而农村散煤燃烧过程中无任何处理措施，建议可采取电厂满负荷发电降低农村用电价格的方式，改变农村取暖方式，减少散煤燃烧。 ②加强重型车治理。 据环保部机动车污染监控中心测算，一辆重型柴油车的氮氧化物排放量相当于200辆家用小轿车的排放量。通过PM2.5组分分析来看，有机碳含量占比较高，这些就是重型柴油车和工程机械车辆排放为主。建议在淘汰黄标车的基础上，进一步加大对重型柴油车和工程机械车辆等的管控和淘汰力度。 ③严格执行重污染天气应急预案。 河北省对重污染天气应急预案进行了修编，统一了京津冀地区的预警分级标准，细化了公众防护措施和应急减排措施。各市也相继出台了本地区的重污染天气应急预案，工业企业也编制了重污染天气应急减排操作方案。建议各市县、各企业应严格按照《河北省重污染天气应急预案》要求实施相应级别的应急管控措施。当采取更为严格的管控措施时，要先进行科学论证，确保有较大改善效果时再采取。 ④对各项措施进行科学评估。 建议对各项管控措施进行科学评估，找出最有效的、社会经济成本最低、减排效果最显著的措施，以最小的经济代价换取最大的环境改善效果，提高减排措施的费效比。 参考文献： [1]许万智，朱春涛，陈仲榆，陈辉，廖蜜.华北地区一次重污染天气的气象变化过程分析[J].中国环境监测，2015（06）. [2]杨会珠.石家庄地区冬季细颗粒物典型污染过程分析[J].价值工程，2017（24）. [3]潘锦秀.京津冀大气重污染过程数值预报与评估[D].南京信息工程大学，2016. |
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