2020年4月25日开始,受持续高温强辐射天气影响,四川盆地陆续出现臭氧污染,并在4月26日逐步形成区域污染,成都平原、川南和川东北区域均出现不同程度污染。截至5月6日,成都市共出现连续9天污染。成都市环境保护科学研究院密切跟踪污染过程发展情况,并对本次区域性污染特征以及成因进行了分析和解读。
总体污染特征
本轮污染过程是四川省2020年以来首次持续时间较长的区域性臭氧污染过程,本次污染过程呈现以下两个典型特征:
一是污染持续时间长、范围广、程度较重
受持续高温炎热天气影响,从4月26日开始,我国东北中南部、京津冀及周边地区至汾渭平原、成渝地区、华南地区均出现了不同程度臭氧污染,全国168个重点城市中共有149个城市出现臭氧超标,其中北京市和广州市分别出现2天和1天重度污染。
4月25日,四川盆地从成都平原北部(绵阳市)首先出现污染,4月28日发展到12个城市超标,成都平原和川南城市污染较重;5月6日开始,污染区域逐步南移,污染范围逐渐减少。本轮区域性污染共持续11天,其中绵阳市出现10天污染,成都、德阳、眉山、资阳、自贡等城市均出现9天污染,乐山、宜宾等城市出现8天污染。
△4月25日—5月6日四川省污染日历图
二是大气氧化性强,臭氧和颗粒物复合型污染突出
本次污染过程,气温较高,太阳辐射较强,加之氮氧化物和挥发性有机物浓度较高,臭氧生成速率快,午后臭氧浓度节节升高并出现连续多日超标,同时由于大气氧化性增强叠加清晨强逆温,二次颗粒物转化速率加快,上午时段颗粒物累积并出现持续超标,出现臭氧和颗粒物交替污染,同时伴随较高的二氧化氮浓度,大气复合型污染特征突出。
△4月25日—5月6日成都市NO2、O3和PM2.5小时浓度变化趋势图
区域性高温强辐射天气是重要客观原因
4月下旬起,我国迎来了2020年以来最强高温天气过程,其出现时间之早、范围之广、温度之高,均为历史罕见。四川盆地也出现了今年以来首轮持续时间较长的高温天气过程,大部分城市日最高气温都在30℃以上,成都市在5月3日发布了今年以来首个高温橙色预警,日最高气温至超过35℃,属历史最早高温。在高温、强辐射、低湿度的气象条件下,非常有利于光化学反应生成,导致臭氧浓度快速升高。
本地污染物排放量持续增大是主观因素
随着复工复产逐步向稳产满产转变,社会活动水平加速恢复,污染物排放总量持续增大。
本次污染过程期间,大气科研重点实验室观测到,夜间至凌晨时段,多次出现一氧化氮、二氧化氮和挥发性有机物浓度出现不同程度的同步升高,峰值浓度分别达到125μg/m3、162μg/m3和254μg/m3,尤其是挥发性有机物中低碳烷烃以及苯系物等组分上升尤为明显,表明受移动源排放影响突出。
氮氧化物和挥发性有机物等前体物浓度高,为光化学反应提供了充足的原料。通过分析光化学反应前(0—10时)挥发性有机物的臭氧生成潜势,除工业生产、溶剂使用源排放外,移动源排放也占很大比例。
△4月27日—5月5日挥发性有机物浓度(上)和占比(下)变化趋势图
本次污染过程期间,由于持续晴热天气,相对湿度较低(30%左右),空气干燥,易起尘,气溶胶激光雷达显示近地面扬尘污染频发,以扬尘为代表的粗颗粒物污染特征明显。
△气溶胶激光雷达反演粗颗粒物污染(退偏比,颜色越深标识污染越重)
受弱冷空气和降水影响本轮区域污染过程在7日结束
根据成都市生态环境和气象部门联合会商结果:5月7日成都市受弱冷空气影响,并伴有降温和降水,本轮污染过程结束。8日降水有所减弱,风速降低;9日以阵雨转多云天气为主。预计5月7—9日成都市空气质量均为优或良。