專家解讀：東北地區(qū)近期大氣重污染成因分析

時間：2020-04-20 09:55

來源：國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心

2020年4月12日以來，受秸稈集中露天焚燒影響，東北地區(qū)持續(xù)發(fā)生大氣重污染，且近幾日有加重趨勢，4月18日個別城市PM2.5小時濃度甚至達(dá)到上千微克/立方米。國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心密切跟蹤污染過程發(fā)展，分析解讀污染狀況及成因。

01 污染最新情況

近一周內(nèi)，全國空氣質(zhì)量總體優(yōu)良，但東北地區(qū)持續(xù)出現(xiàn)PM2.5重污染，大氣污染問題突出。

2020年4月12–18日全國PM2.5小時濃度分布

（來源：中國環(huán)境監(jiān)測總站）

東北地區(qū)中，又以黑龍江南部污染程度最重。截至4月18日20時，東北地區(qū)10個城市出現(xiàn)重污染天，齊齊哈爾、雞西和綏化3個城市日均空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）“爆表”，PM2.5日均濃度峰值為807微克/立方米（齊齊哈爾，4月13日），達(dá)嚴(yán)重污染；哈爾濱等11個城市AQI“爆表”時長累計137小時，哈爾濱在4月18日9–10時PM2.5小時濃度超過2000微克/立方米。

2020年4月12–18日黑龍江省PM2.5小時濃度分布

（數(shù)據(jù)來源：中國環(huán)境監(jiān)測總站）

02 污染成因分析

秸稈集中露天焚燒是導(dǎo)致PM2.5重污染的主要原因。以農(nóng)業(yè)大省黑龍江為例，有關(guān)調(diào)研顯示其秸稈年產(chǎn)量約1億噸，但綜合利用率較低，通常在春耕前進行大規(guī)模秸稈露天焚燒，使局地和區(qū)域空氣質(zhì)量顯著轉(zhuǎn)差。衛(wèi)星遙感與環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，與3月30日–4月1日（空氣質(zhì)量總體為優(yōu)-良）相比，齊齊哈爾及周邊4月12–14日火點數(shù)量增加了27倍，PM2.5濃度上升16倍；哈爾濱及周邊4月16–18日火點數(shù)量和PM2.5濃度均增加了7倍，達(dá)到重污染水平。

東北地區(qū)典型時段衛(wèi)星火點數(shù)量

（來源：VIIRS遙感反演數(shù)據(jù)）

2020年4月17日黑龍江秸稈焚燒遙感監(jiān)測分布圖

（來源：生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心）

秸稈焚燒排放了大量的污染物，導(dǎo)致PM2.5濃度快速上升。秸稈種類不同，燃燒排放的PM2.5中化學(xué)組分組成也有差異，東北地區(qū)常見的水稻和玉米秸稈燃燒排放的PM2.5總體以碳質(zhì)組分（有機物和元素碳）為主。

水稻和玉米秸稈燃燒排放的PM2.5組分構(gòu)成

（來源：哈爾濱工業(yè)大學(xué) 宋維薇副教授團隊）

哈爾濱PM2.5組分特征顯示，對于典型的生物質(zhì)燃燒所致的重污染過程，有機物是PM2.5的首要組分，占比通常大于60%，而且和左旋葡聚糖（生物質(zhì)燃燒示蹤物種）大致同步變化。硝酸根、硫酸根和銨根離子在重污染期間對PM2.5的貢獻(xiàn)有所上升，但仍遠(yuǎn)小于有機物。

2019年2月底一次典型生物質(zhì)燃燒重污染過程中PM2.5組分濃度變化

（來源：哈爾濱工業(yè)大學(xué) 程遠(yuǎn)教授團隊）

2018–2019年采暖季哈爾濱PM2.5濃度與左旋葡聚糖的相關(guān)性分析

（來源：哈爾濱工業(yè)大學(xué) 程遠(yuǎn)教授團隊）

靜穩(wěn)、高濕的氣象條件是重污染過程出現(xiàn)的重要誘因。東北地區(qū)大部4月17日夜間至18日凌晨近地面風(fēng)速小于2米/秒，不利于污染物擴散。另外，根據(jù)中央氣象臺預(yù)報，4月18日起，東北地區(qū)相對濕度上升并出現(xiàn)大霧天氣，哈爾濱等地有能見度不足500米的濃霧，高濕條件會顯著促進PM2.5二次組分的生成和吸濕增長。在東北地區(qū)高排放的背景下，不利的氣象條件容易使污染物積累并二次轉(zhuǎn)化，空氣質(zhì)量維持重污染水平。