环境问题专家解读春节期间新冠疫情下的大气污染成因

北京大气环境监测

庚子新春，新型冠状病毒肺炎疫情开始在全国蔓延开来。国难当头，众志成城战疫情。在此背景下，大气环境质量仍然是舆情热点之一，有两个问题尤其引起关注：一是在大面积停工停驶的情况下，为什么京津冀及周边地区仍多次出现重污染天气过程？二是有国外网站报道，武汉市空气中的SO2指标（二氧化硫）浓度上升明显，这个信息是否准确？

本刊记者收集了多位环境专家的分析解读。他们用翔实的数据回答了近期重污染成因和武汉大气质量等问题。

不利气象条件导致环境容量被大大压缩

记者：春节假期又逢疫情，社会活动水平很低，为什么还有重污染？

中科院大气物理所研究员王自发：大气污染程度和排放有关，也和大气环境容量有关。气象条件好的时候环境容量大，气象条件差的时候环境容量小。

就平均水平而言，京津冀及周边地区“2+26”城市秋冬季大气污染排放量大大超出环境容量，在极端不利气象条件下，甚至能超出环境容量4倍，这种情况持续时间长，就会导致出现重度或严重污染。

今年春节以来，受假期和疫情影响，社会活动水平下降，“2+26”城市PM2.5、SO2、NOx、VOCs等主要污染物排放量较秋冬季平均水平下降约20%至30%。但同时，区域内频繁出现长时间静稳、强逆温、高湿的不利气象条件，平均风速整体低于2米/秒，相对湿度高于60%，逆温高达10摄氏度。

逆温是影响污染物扩散的关键因素之一。从垂直角度看，在正常情况下，海拔高度越高，温度越低，空气自暖向冷即自下往上流动，有助于污染物垂直扩散。但在发生逆温时，情况刚好相反，高空温度比地面高，空气垂直上升受阻，就像锅盖一样盖在区域上空，污染物难以扩散。10摄氏度逆温属于强逆温。

同时，边界层高度降低到300米至500米（是正常情况下的1/2至1/3），京津冀中部、河南中部、山东西部等地多次出现大雾天气。这些导致区域大气环境容量比平时减少约50%，太行山前的城市环境容量变得更低。

近期不利气象条件导致环境容量大幅度减小，虽然社会活动水平处于较低水平，但大气污染物排放的量仍然超过环境容量2倍以上，这是近期雾霾频发的主要原因。

工业和采暖所排放的大气污染物并未实质性下降

记者：车停了，工地停了，企业停了，排放怎么还超环境容量？

中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌：受疫情影响，很多行业的排放量有较大幅度的下降，这对科学工作者而言，也是一次重污染天气发生的案例研究，对以后重污染应对精准施策的检验，管控什么有用，管控什么无用的实证。

由于我国北方冬季取暖和区域重污染行业相对集中，排放方面有一些情况需要引起注意。

采暖方面，由于大量务工人员回乡，居民采暖需求增长，虽然部分农村已经完成了煤改气、煤改电，但还有1000多万户用煤取暖。今年春节期间与去年同时段相比，农村地区衡量燃煤量的CO浓度增加了10%以上。说明农村散煤用量较春节前有所增加。

工业方面，目前停工的主要集中在加工业、轻工业，而工业大气污染物排放的主要来源是高污染、高能耗的资源型行业，比如火力发电、钢铁、焦化、玻璃、耐火材料、石化化工、氧化铝、电解铝等，这些行业往往存在不可中断的生产工序，需要常年运转。今年春节期间，全国钢铁产量较春节前小幅下降，但总体产量仍高于去年同期0.6%。

这些数据说明，在京津冀及周边地区，秋冬季占比高达2/3的工业和采暖所排放的大气污染物并未实质性下降，而这些排放源也是这个区域的基础排放量。大气污染排放量并未“伤筋动骨”，当气象条件不利导致环境容量下降时，就会超出环境容量并出现重污染过程。

烟花爆竹燃放依然明显影响空气质量

记者：多地出台禁放规定，正月十五出现污染天气还是烟花爆竹影响吗？

中国环境监测总站大气室主任唐桂刚：近年来多地出台了烟花爆竹的禁限放规定，从效果上看还是非常显著的。

北京市海淀区环保局工作人员对固定机动车尾气遥感检测点进行数据分析

2020年除夕19时至初一6时，京津冀及周边地区城市PM2.5、PM10平均浓度与去年相比分别下降了13.7%和33.8%。元宵节夜间，区域PM2.5、PM10平均浓度分别比去年元宵节同期下降34.9%和40.3%。

由于各地禁限放措施主要集中在主城区或主干道周边，大量农村地区和城乡结合部没有提出禁限放要求，导致春节及元宵节期间烟花爆竹的燃放量仍较大、较集中，对空气质量的影响仍较明显。

今年元宵节期间，北京市PM2.5峰值期间，烟花爆竹特征组分硫酸盐、氯离子、钾离子、镁离子较平时的浓度上升了5.5、5.8、32.8、30.7倍，而其他组分受气象条件影响仅上升了0.5至1.5倍。

国外网站发布武汉二氧化硫浓度上升的数据严重失真

记者：最近正值应对新型冠状病毒疫情的关键时刻，有国外网站windy报道，武汉市空气中的SO2指标（二氧化硫）浓度上升明显，这个信息是否准确？

中国环境监测总站有关负责同志：我们也注意到了相关信息，中国环境监测总站会同生态环境部卫星环境应用中心、中科院等有关专家对相关数据进行了认真查验，经仔细对比核实，windy网站发布的武汉市SO2浓度上升一事严重失真，其SO2浓度数据不可信。

windy网站发布的2月9日0时、1时SO2“污染区”的浓度达到1500微克/立方米以上，最高浓度甚至超过1700微克/立方米，其所谓的“污染区”内恰好分布了武汉市部分国控或省控空气监测站点。经对比核实，我们空气监测各站点该时段前后的SO2浓度仅在4-8微克/立方米之间波动，两者浓度差距达到200倍之多。

除夕至正月十七，武汉市10个国控空气质量监测点位6项污染物的有效小时数据获取率达99%以上。监测数据通过“全国城市空气质量实时发布平台”公开发布。

监测结果显示，2020年春节以来，武汉市环境空气质量状况总体稳定，除2月5日轻度污染（首要污染物PM2.5）外，空气质量均为优良。除夕至正月十七，PM2.5平均浓度为 50微克/立方米，同比下降 38%，PM10平均浓度为 56微克/立方米，同比下降42%，SO2平均浓度为 7微克/立方米，同比下降 22%，NO2平均浓度为 22微克/立方米，同比下降 45%，CO 浓度为 1.0毫克/立方米，同比下降29%，均显著好于去年同期，空气质量总体较好。中国环境监测总站还对比了武汉市市控监测点位的情况，与国控点位浓度监测结果基本吻合。

基于Sentinel-5P/TROPOMI卫星SO2柱浓度数据（不包括云覆盖地区），我们组织有关卫星专家对2020年2月3—9日武汉市及周边地区SO2柱浓度也进行了分析，结果表明：2020年2月3—9日，武汉市SO2浓度整体均处于较低水平，2月4日浓度相对最高，反演结果换算后也不超过11.5微克/立方米，不可能出现如windy网站所说的SO2浓度达到1300微克/立方米，甚至更高的情况。从卫星监测分布看，武汉市区SO2浓度与周边地区相比也未出现异常高值情况。

严格检测，才能为环境执法提供真实、科学的数据

我国空气质量监测数据是采用国际通行方法，完全是靠谱、有把握、负责任的

记者：生态环境部对疫情地区环境监测做了哪些部署？

中国环境监测总站有关负责同志：自新冠肺炎疫情发生以来，生态环境部高度重视疫情地区环境监测工作，印发《关于做好应对新型冠状病毒感染肺炎疫情生态环境应急监测工作的通知》和《应对新型冠状病毒感染肺炎疫情应急监测方案》。环境监测系统的工作人员们克服困难，积极开展环境空气、地表水和饮用水源地的监测工作，最大限度保障空气质量自动监测站、地表水环境质量自动监测站的正常运行，全力保障环境质量安全。

记者：从技术上讲，地面监测、卫星反演模型模拟哪个结果更靠谱呢？

中国环境监测总站有关负责同志：为保证地面监测结果的真实、客观、准确，我国从技术上、管理上、质控上均采取了一系列措施予以保证。技术方面，我国地面空气站所采用的监测方法是《环境空气质量标准》中所规定的标准方法，在国际上是通行的，监测仪器定期使用已知浓度的标准气体进行标定，是测量环境空气中污染物浓度最权威、最准确的方法。管理方面，2016年底，全国完成空气质量监测事权上收工作，1436个国控空气质量自动监测点位由中国环境监测总站通过公开招标方式，统一委托第三方专业公司独立运维，不受干预。运维人员每日查看和分析监测数据，对站点运行情况进行远程诊断和管理，定期对仪器进行现场检查和校准维护。质控方面，中国环境监测总站加强质控检查、严格质控措施，委托专业的检查公司，不定期对运维工作的规范性和监测结果的准确性进行现场检查，确保空气质量自动监测真实、客观、准确。所以，我国国控空气质量地面监测数据完全是靠谱、有把握、负责任的。

而卫星反演和模型模拟等技术方法不是标准监测方法，其模型模拟结果一般需要用地面实际监测结果进行校验，仅当模型模拟结果和实际监测结果在一定误差范围内时，模型模拟的结果才更有意义。windy网站发布的我国地面SO2浓度数据，未经我国地面实际监测结果进行校准，导致SO2浓度比实际情况偏高几十倍甚至上百倍，是很不严谨的。

（2020.03.16 第05-06期）