專題簡介
大氣重污染成因與治理攻關專題一主要探究京津冀及周邊地區(qū)大氣重污染的成因與來源，包括區(qū)域PM2.5污染特征、PM2.5爆發(fā)式增長的物理化學機制、氣象條件對大氣重污染的影響、PM2.5精細化來源解析等。該專題由北京大學張遠航院士、中國氣象科學研究院徐祥德院士、中科院合肥物質(zhì)科學研究院劉文清院士和中國環(huán)境監(jiān)測總站柏仇勇站長牽頭。
目前，該專題的主要進展如下：
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初步建成天地空大氣環(huán)境綜合立體觀測網(wǎng)，形成重污染天氣預測預報、全過程監(jiān)測和成因快速分析的基礎能力
整合環(huán)保、氣象、高校、中科院等方面科研資源，初步建成我國最大規(guī)模的多要素、天地空大氣環(huán)境綜合立體觀測網(wǎng)，包括252個空氣質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測站、38個顆粒物組分站、4個超級觀測站、5臺走航觀測車、28臺地基激光雷達站以及觀測衛(wèi)星等。
初步建成攻關數(shù)據(jù)管理和共享應用平臺，為大氣重污染成因研究提供精準數(shù)據(jù)集，提升京津冀秋冬季重污染成因機制研究和精細化源解析的能力，推動京津冀及周邊地區(qū)空氣質(zhì)量的持續(xù)改善。
綜合立體觀測網(wǎng)示意圖 本文圖均為 國家大氣污染防治攻關聯(lián)合中心微信公眾號 圖
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形成了大氣重污染成因的深入認識
(1)燃煤、工業(yè)生產(chǎn)、機動車等是京津冀及周邊地區(qū)秋冬季PM2.5重污染的主要來源。
排放強度大仍是京津冀及周邊地區(qū)秋冬季大氣重污染的主因，燃煤、工業(yè)生產(chǎn)、機動車等排放是京津冀及周邊地區(qū)秋冬季PM2.5重污染的主要來源。其中，燃煤排放是首要來源，其一次排放對采暖季PM2.5的貢獻率達20%~30%，加之其氣態(tài)污染物在大氣中發(fā)生二次轉(zhuǎn)化，對秋冬季重污染過程PM2.5的貢獻率可達30%~50%。
(2)在宏觀和中觀層面形成重污染成因的科學共識。
從宏觀層面看，排放強度大是京津冀及周邊地區(qū)秋冬季大氣重污染的主因，氣象條件不利是誘因。
從中觀層面看，對近三年的重污染過程分析表明，PM2.5爆發(fā)式增長的成因可概括為本地積累、區(qū)域傳輸和二次轉(zhuǎn)化三種類型，即：污染物排放強度大的城市，如石家莊、唐山、邯鄲等，一旦出現(xiàn)不利氣象條件，首先形成本地積累型污染;高濃度PM2.5污染氣團向下風向輸送，導致下風向城市出現(xiàn)區(qū)域傳輸型污染;SO2、NOx等氣態(tài)污染物在適宜條件下反應生成硫酸鹽、硝酸鹽等二次組分，并伴隨吸濕增長，加劇PM2.5污染，造成二次轉(zhuǎn)化型污染。北京市PM2.5的爆發(fā)式增長往往是前期區(qū)域傳輸、后期本地積累及二次轉(zhuǎn)化共同作用的結(jié)果。
(3)今冬重污染期間PM2.5組分和成因變化明顯，硝酸鹽已成為重污染期間最重要的二次組分。
2017年11月-12月重污染期間，北京、天津、石家莊、濟南、鄭州等20個重點城市的PM2.5中硫酸鹽平均含量下降了34%(占比從15%降至12%)，硝酸鹽平均含量基本持平(占比從18%升至21%)，反映區(qū)域燃煤治理成效顯著。硝酸鹽已成為京津冀及周邊地區(qū)重污染期間PM2.5中最重要的二次組分，加大NOx減排力度刻不容緩。
京津冀及周邊地區(qū)PM2.5主要組分占比變化
(4)對顆粒物污染與不利氣象條件的相互促進作用有了進一步的認識。
顆粒物污染累積會促使近地面氣象條件進一步轉(zhuǎn)差(如邊界層低層降溫、湍流強度下降，邊界層高度明顯下降)，導致逆溫和近地面濕度增大，轉(zhuǎn)差的氣象條件又進一步加劇PM2.5爆發(fā)式增長。
2017-2018年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行動大幅減少顆粒物排放，減緩了形成逆溫和增濕的過程，削弱了顆粒物污染與不利氣象條件的相互促進作用。
污染累積與不利氣象條件的相互促進現(xiàn)象
