京津冀大气污染防治专家组细解污染成因 排放强度大是重污染高发根本原因
中国环境报记者王昆婷
京津冀区域大气污染防治联合研究总体专家组近日就近期公众关心的大气重污染来源成因与应对效果等问题回答了记者提问。
总体专家组成员单位包括中国环境科学研究院、清华大学、北京大学、南开大学、北京工业大学、中科院大气物理研究所、中科院生态环境研究中心、中科院合肥物质科学研究院、中国气象科学研究院、中国环境监测总站、环境保护部卫星环境应用中心，以及北京、天津和河北等省(市)及地级市的环科院和环境监测中心等科研单位，由我国大气环境科学、污染防治和环境监测等领域9位院士、25位教授和研究员等一流专家组成。
京津冀自身排放量大是最主要因素，对pM2.5污染的贡献约为70%
问：12月16日，网上传播一组照片，可以看到污染气团自北京南部一路向北滚滚而来。北京的污染究竟是外地传输为主，还是本地排放为主？
答：我们也关注到了这组照片，据说是12月16日站在北京高楼拍摄的大兴西红门附近的大气污染情景，可以清楚地看到此次高污染气团的传输过程。
总体看来，华北平原的大部分地区处于同一个大气流场，包括京津冀鲁豫以及环渤海经济带，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。
研究表明，在跨界输送贡献中，主导上风向、相邻排放较大城市和省份的输送影响显著。这次西红门“滚滚而来”的大气污染情景，是在特殊气象条件下(主要在大的冷空气过程之后)，偏北风南下和偏南风北上相互夹击，在偏南风气团中存在较强的贴地逆温层，就会积累形成像墙一样的污染团，有明显的分界线，上面蓝天白云，下面是重污染。当南风逐渐增强时，污染团会在南风的驱动下往北挺进。这次形成的污染团既包含南部地区的污染排放，也包含前期北京排放的污染物推向南部地区后，不断转化堆积并混合在一起送回了北京。
多年实际观测和数值模拟研究表明，各地pM2.5污染相互影响，但京津冀三地自身排放量大是最主要的因素，对pM2.5污染的贡献约为70%左右。周边省市的区域传输对京津冀pM2.5污染的贡献约占30%左右，其中影响最大的是山东、河南两省的污染排放。此外，山西、内蒙古和陕西的排放对京津冀pM2.5污染也有一定的贡献，但不是污染的主要原因。
具体而言，从全年pM2.5来源解析分析中，北京市区域传输贡献约占28%至36%，本地污染排放贡献占64%至72%；天津市区域传输占22%~34%，本地排放占66%~78%。石家庄区域污染传输贡献23%~30%，70%~77%来自石家庄本地污染。就本次重污染过程而言，12月16日北京市大气污染以外地传输为主，但此后的几天中本地排放的污染物在静稳天气和逆温条件下无法扩散，进一步累积加剧了污染程度。
可以说，京津冀及周边地区各省份空气质量一荣俱荣、一损俱损，谁也难以独善其身。在预报区域将出现大范围重污染天气时，应协调联动启动重污染应急响应措施，合力削峰，有效降低重污染程度、缩减持续时间，以实现共同改善区域环境空气质量的目标。
红色预警措施采取得越早越好，本次红色预警效果明显
问：针对这次京津冀及周边地区的重污染，各地大范围发布红色预警是否必要？有什么样的效果？
答：目前，以中国环境监测总站和北京市环境保护监测中心等单位形成的空气质量联合预报技术平台，充分借鉴了国内外先进的数值预报和人工订正技术，在过去一系列重污染天气预报中积累了较丰富的经验，能够做到3~5天的精准预报和7~10天的趋势预报，其准确性得到充分的验证。
针对这次污染过程，12月14日，中国环境监测总站会商京津冀及周边地区省级空气质量预测预报部门，预计12月16日~21日，受不利气象条件影响，京津冀及周边地区将有持续5天以上、影响范围不少于6个省市的重污染过程，且20多个城市将可能出现两天以上严重污染，大范围的逆温、静稳和高湿气象条件以及大气边界层高度大幅降低，污染累积过程可能很快，是今年秋冬季以来持续时间最长、污染程度最重、影响范围最大的一次污染过程。
12月14日晚，环境保护部第一时间向各相关省市人民政府通报空气重污染预测预报信息，提示各地及时采取应急响应，最大限度减轻空气重污染影响，保障公众健康。
截至目前，京津冀及周边地区共有27个城市启动了红色预警，18个城市启动橙色预警，采取工业企业停产限产、工地停工、机动车限行等措施，大幅降低了污染物排放量，以减少污染物在空气中的累积速度，降低重污染天气最高峰值和延缓重污染发生时间。从目前发展情况看，对本次重污染时空范围和污染等级的预测是准确的，实现了提前精准预测，红色预警启动很及时，效果显著。重污染天气形成的必要条件之一是持续的静稳天气，也就是污染物不断积累过程，启动重污染天气应急预警，能有效减少污染物排放，使污染物累积过程减缓。因此，红色预警措施采取得越早越好，本次红色预警效果明显。
根据目前污染过程发展趋势，及时启动红色预警已经有效地抑制了污染程度的快速增长。以北京为例，北京工业大学等单位的初步模拟分析结果表明：北京市pM2.5浓度下降20%以上；与2015年12月的两次重污染天气应对情况相比，此次SO2、NOx、颗粒物和VOCs等污染物的减排比例更大；机动车尾气排放的颗粒物、NOx和VOCs下降了40%左右，其中七成以上是单双号限行的贡献。其他城市红色预警应急措施对各地排放总量的减排比例也在15%~30%左右。可以说，本次红色预警由于及早预报、及时启动，加上社会各界主动积极响应，使重污染应急组织较过去更加有序、有力，充分发挥了削减峰值、缩短时长的作用。
本次重污染天气自12月16日至12月21日，虽然不排除污染程度继续恶化的可能，但污染过程已经持续了6天，在气象条件同样不利的情况下，北京市尚未出现“爆表”的情况，这就说明红色预警的各项措施大大减缓了污染物的累积速度，降低了污染峰值。
排放强度大是重污染高发根本原因，极端不利气象条件是重要原因
问：为什么今年冬季重污染频发？京津冀大气污染治理的效果如何？所有措施都用了，为何还出现如此严重的雾霾？
答：空气质量主要受两个方面影响，一是大气污染物排放强度，二是气象条件。
目前，京津冀区域的产业以火电、钢铁和建材为主且沿太行山布局，能源结构以煤为主，交通运输以公路为主，污染物排放强度仍处于高位。研究表明，京津冀区域国土面积虽然只占全国的2%，但2014年常住人口占全国的8%，煤炭消费占全国的9.2%，单位面积SO2、NOX、烟粉尘排放量分别是全国平均水平的3倍、4倍和5倍。研究结果也表明，京津冀主要城市在冬季采暖期间的一次pM2.5增加50%左右。冬季污染物排放强度大，是导致京津冀区域重污染天气高发的根本原因。
另外，极端不利气象条件也是造成重污染天气过程频发的重要原因之一。2015年发生了自1998年以来最强的厄尔尼诺气候事件，导致明显的气候异常，也影响到2015年第四季度我国北方地区温度明显偏高，空气污染扩散条件不利，空气污染状况加重，重污染天气过程频发。2016年厄尔尼诺切换为拉尼娜状况，延续了气候异常。进入秋冬季以来，我国北方地区温度明显偏高，冷空气活动明显偏弱。以京津冀地区为例，第四季度平均多个气象要素均表现为十多年以来(2000年以来)明显偏差的情况，如地面平均气压十多年偏低，湿度明显偏高，地面风速明显偏小，与逆温状况联系紧密的大气中层温度也达到十多年来最高水平，反映大气逆温状况明显较重，不利于污染物的扩散。尤其是进入12月以来，温度偏高，冷空气活动强度弱、频率低，大气污染扩散能力降低，导致我国北方地区发生多次重污染过程。
但我们也要看到，随着全面深入落实《大气污染防治行动计划》，各地实施了大气污染防治强化措施，持续推进散煤清洁化替代、居民采暖、煤改电、煤改气工程，重点行业污染治理、强化机动车污染防治等措施，重拳出击强化环保执法、严厉打击超标排放，减少燃煤特别是冬季散煤使用量，提高工业企业治污效率，推进车油一体清洁化和农村生物质清洁利用，降低燃煤、工业、机动车和居民生活的污染物排放，取得积极成效。截止到目前，北京市今年的pM2.5平均浓度为69微克/立方米，比去年同期的76微克/立方米下降9.2%。河北省的pM2.5平均浓度为70微克/立方米，比去年同期的77微克/立方米下降9.1%。从空气质量优良天数比例来看，今年北京、天津、河北的优良天都比去年小幅增加。今年春夏时节，大家在朋友圈中“晒蓝天”的频次明显高于前几年，公众也切身感受到了空气质量的改善。然而，入冬以后重污染天气频发，大家更强烈地感觉到了反差。这也表明，下一步我们要继续强化京津冀区域冬季污染防治工作，特别是民用散煤清洁化、燃煤小锅炉和“散小乱污”企业的淘汰治理，把京津冀区域冬季采暖期间的污染物排放强度也降下来，以便将来即使出现极端不利的天气条件也能大大减缓空气污染程度。
开展区域联防联控十分及时，污染控制措施取得较好效果
问：京津冀及周边联防联控应对重污染的效果如何？
答：研究表明，pM2.5既有一次排放，也有很大一部分是二次污染，其中的有机物、硫酸盐、硝酸盐和铵盐主要来源于气态污染物的化学转化，其特性之一就是通过大气环流从一个地方传输到另一个地方，导致区域性污染。京津冀中南部区域处于同一个大气流场，在区域和局地风场的作用下，各地排放污染物相互输送、回流混合，这时候各地的重污染往往是本地排放与外地传输叠加的结果。京津冀及周边地区在秋冬季经常出现多个城市同时发生重污染天气的情况，整个区域都被污染团覆盖，单个城市独自采取行动难以达到治污控霾的效果，区域联防联控势在必行。
空气质量模拟结果显示，重污染天气过程期间区域大气污染物传输对北京市大气pM2.5的浓度贡献往往超过30%。这时，单个城市独自采取行动难以达到治霾效果，统一预警、统一行动，开展区域大气污染联防联控是最有效的选择。空气质量监测数据和模型计算结果均表明，2015年12月两次红色预警减排措施，使得北京市pM2.5浓度下降17%～25%左右。在这次重污染期间，气象条件非常不利于污染物扩散，有的城市局地气象条件很容易导致污染物聚集。
2013年以来，经国务院同意，由北京市牵头建立了京津冀及周边地区大气污染防治协作机制，包括京津冀晋鲁豫蒙7省市在内，开展大气污染联防联控，加大区域重污染天气应急联动力度。目前，京津冀及周边地区已经统一重污染天气预警分级标准。自11月以来，环境保护部在预测预报出京津冀及周边地区可能出现大范围、长时间的重污染天气过程时，都及时函告相关省市，各地根据重污染天气情况发布与之相符的预警级别，同时派出督查组强化问责和新闻媒体曝光。以12月2日~4日京津冀及周边地区的重污染天气过程为例，从实际监测结果来看，区域共同采取应对措施，污染减排效果平均在15%左右，京津冀pM2.5日均浓度平均下降20微克/立方米左右，北京、保定、廊坊等城市甚至超过50微克/立方米。
针对这次出现的持续重污染天气，环境保护部依据已有科学研究成果和大气污染治理经验，推动京津冀及周边地区采取统一预警应急行动，开展区域联防联控是十分及时和果断的。从初步的观测结果看，北京市实际空气质量明显好于预测值，说明红色预警所采用的大气污染控制措施取得了较好的效果，也增强了区域联防联控应对重污染天气的信心，证明目前治霾的方向是正确的、采取的措施是有效的。
同时，我们也应该意识到，污染产生不是一时一日，污染治理也难一蹴而就。京津冀区域正处在工业化和后工业化过程叠加的时期，燃煤、工业、机动车和居民生活排放量都处于高位，大气污染防治任务还很艰巨，要彻底改善环境空气质量，必须坚持不懈地扎实推进污染物减排工作。我们既要对区域联防联控应对重污染天气有信心，也要对大气污染治理的长期过程有耐心。只要大家齐心协力、全社会共同减排，重污染天气就会越来越少，环境空气质量就会越来越好。许昌国内