专家解读 | 石家庄市2月下旬重污染过程分析
2023-03-14 617 分享
导读
2023年2月23日起,受系统性偏南风和不利气象条件影响,京津冀及周边地区出现一次输送叠加本地的大气重污染过程,针对石家庄市本次污染过程,国家大气污染防治攻关联合中心及时跟踪本次过程发展,邀请驻点跟踪团队为大家解读污染成因。
1 污染过程发展
2月22-27日,京津冀及周边地区经历了一次大气重污染过程,污染范围包括河北大部、山西东部、山东中部和河南北部等城市。从区域来看,23日,山西东部、河北北部空气质量逐渐恶化,颗粒物浓度持续升高;24日污染范围进一步扩大,河南大部分区域、河北中部局部地区转中度污染;25日夜间开始,在偏北风作用下,污染物逐渐向南传输扩散,至26日上午,污染物逐渐向西北传输扩散,石家庄市的轻度污染程度继续攀升;26日夜间至27日上午,在较强南风输送下,南部污染物不断向北传输,使得北部污染进一步加重,石家庄市达到中度污染,污染程度进一步加重。
图1 2月22-27日“2+26”城市PM2.5浓度空间分布
2月23日石家庄市空气质量保持在良至轻度污染水平。从24日凌晨开始空气质量逐步转差,各项污染物浓度波动上升,7时达到中度污染,27日14时小时AQI最高(199)。24日15时至25日13时空气质量出现短时改善,降至中度污染以下水平。此后空气质量继续恶化,污染持续加重。截止27日23时本次过程中度以上污染时间持续长达36个小时。
与2+26城市平均AQI水平相比,本轮污染过程中,23日12时至27日23时石家庄市污染较重,整体污染程度高于2+26城市的平均水平。
2 气象分析
22至23日,石家庄市由北低南高的气压场转弱低压场,地面以偏南风为主,风速较小,污染扩散条件转差,污染累积,达到轻度污染水平;24日午后至25日,由均压场转高压控制,受弱冷空气影响,转偏北风,风速略增大,空气质量污染情况略有改善;随后至26日,石家庄市转为高压后部,地面风再次转为偏南风,风速较小,污染持续累积;27日石家庄市位于低压前部和高压后部,气压梯度增大,风力增大,但南部偏南风和北部偏西风形成了辐合带,使得污染程度加剧,石家庄市达到中度污染水平。
3 污染成因分析
从主要污染物小时浓度变化来看,CO与PM的小时浓度变化较为同步,SO2和NO2呈明显波动变化。22日0时-24日7时、24日22时-27日14时石家庄市颗粒物浓度呈逐步升高,分别在24日7时、27日14时出现两次峰值,分别为144微克/立方米、149微克/立方米,随着污染过程加剧,细颗粒物占比随之升高,中度污染期间PM2.5/PM10处于0.7-0.8之间,二次生成影响显著。污染期间SO2/NO2 集中在0.1-0.4之间,说明该时间段受机动车影响较大。
图4 2月22至27日石家庄市主要污染物逐时浓度变化
22-27日石家庄市OC和EC浓度呈波动式变化,变化规律较为相似。污染时段较长时间内OC/EC的比值在1.3~10.9之间,均值为6.7。依据该比值推测污染期间石家庄市碳气溶胶主要受燃煤源(2.5~10.5)和机动车源(1.0~4.2)排放的共同影响,且比值大于2.0,说明存在气态前体物VOCs向颗粒态有机物的二次转化。
通过分析2月22-27日PM2.5离子组分得出,硝酸盐、铵盐、硫酸盐和有机物等组分占比分别为38.5%、18.6%、11.8%和17.9%,其中硝酸盐是PM2.5中的最大组分。2月22日至2月24日PM2.5离子组分中硝酸盐、铵盐、硫酸盐和OC等组分占比分别为34.33%、18.17%、11.05%和21.49%;2月25日至2月27日,PM2.5离子组分中硝酸盐、铵盐、硫酸盐和OC等组分占比分别43.74%、19.32%、12.83%和13.51%,OC占比明显降低,硝酸盐、铵盐和硫酸盐占比均有所升高。结合石家庄市本地污染源特征推测,本次污染过程受工业过程、电力供热和机动车排放的影响较大。
图 5 2月22-27日OC、EC浓度及比值小时变化
4 污染过程应对
2023年2月26日18时石家庄市启动重污染天气Ⅱ级应急响应,应急响应期间,石家庄市充分利用分表计电、在线监控、DCS在线、红外视频、无人机等非现场监管执法手段,在不检查、少打扰的基础上,及时指导企业发现问题,解决问题,对恶意违法问题及时制止、严厉打击,确保全市9413家涉气工业企业减排措施落实到位。全市除应急抢险工程外,720个重点扬尘源在严格落实“六个百分之百”和“两个全覆盖”前提下,停止喷涂粉刷、护坡喷浆、建筑拆除、土石方等施工作业。330家重点用车大户减少运输车辆,工业企业、物流园区禁止使用国四及以下重型载货汽车(含燃气)进行运输(特种车辆、危化品车辆等除外),停止使用国二及以下排放标准非道路移动机械。
同时,石家庄市生态环境局强化24小时值班值守制度,实时推送污染高值、火点及各类污染问题,确保高值及时消除、火点快速处置,重点问题及时查处,奋力实现重污染过程削峰降速。
5 空气质量预测
3月1日受弱冷空气影响,石家庄市空气质量有所好转,空气质量以轻度污染为主。2日转偏南风,污染扩散气象条件一般,空气质量良-轻度污染。3-4日地面偏北风为主,湿度较小,污染气象条件偏有利,空气质量良-轻度污染。5日白天主导风向为偏南风,夜间湿度有所增大,污染气象条件下降,空气质量轻度-中度污染。期间首要污染物均为PM2.5。