开年第一波污染为啥这么“凶”？深扒背后的三大成因

受冬季不利气象条件持续影响，1月8日起，四川盆地今年第一次出现以持续时间长、影响范围大、污染过程重为主要特点的区域PM2.5污染过程。此次污染过程覆盖盆地大部城市，以轻度至中度污染为主，部分城市有重度污染风险。

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过程发展

受大范围静稳高湿不利气象条件影响，叠加四川盆地不利地形因素，1月8日，达州率先出现轻度污染。9日，污染累积，逐渐扩展至整个盆地，多个城市开始出现PM2.5轻度污染，泸州出现PM2.5小时中度污染。10日，污染累积速率加快，乐山、眉山、泸州等城市出现PM2.5小时中度污染，10日夜间起，污染进一步加重，内江、广安等城市陆续出现PM2.5小时重度污染，泸州出现全天PM2.5中度污染。截至11日19时，四川盆地8个城市PM2.5小时浓度超过150微克/立方米，PM2.5小时浓度峰值出现在达州市（170微克/立方米，11日20时）。

图1 全省近期空气质量日历图

1月8日20时

1月9日00时

1月9日23时

1月10日12时

1月11日00时

1月11日13时

图2 1月8日-11日四川盆地污染物时空分布图

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污染成因

气象条件

1月8日，中层暖湿气流北上，云层自西南向东北方向推进，气象扩散条件开始转差。9日起盆地转为高压脊前西北气流控制，以晴好天气为主，早晚逆温增强，污染物持续累积。11日低槽系统过境，湿度增大，高湿环境促使颗粒物吸湿增长，同时叠加早晚强逆温及边界层高度下降至500米以下，大气扩散能力进一步减弱，污染物清除效率大幅降低，污染累积加剧。

图3 1月9日500hpa高空形势（左）和11日700hPa形势（右）

从地面气象要素看，1月8日起，气压持续走低，无明显冷空气影响，盆地内气温持续缓慢升高，白天天空拉开，垂直扩散条件较好，相对湿度降至40%以下，但夜间相对湿度仍接近饱和状态，近地面风速降至2m/s以下，大气趋于静稳，污染物浓度逐渐累积。11日转阴，湿度增大，最低相对湿度仍维持在70%以上，叠加边界层高度降至500m以下，不利于污染物扩散，颗粒物吸湿增长及二次转化作用增强，累积速率加快。

图4 1月8日-11日眉山市（上）及内江市（下）边界层高度变化

图5 成都市1月8日-11日气象要素观测结果

污染转化及贡献

从区域PM2.5组分特征来看，本次污染过程呈现一次污染排放叠加二次污染转化的特征，表明近期生物质燃烧及气态污染物的二次转化对PM2.5污染贡献突出。成都平原城市以偏氮氧化物转化型为主，移动源及重点工业源排放是影响空气质量的主要因素；川东北及川南地区表现为一次排放与二次转化混合型，生物质燃烧、移动源及重点工业源排放对当地空气污染影响突出。

从典型城市PM2.5组分特征来看，二次无机离子在PM2.5中占比达40%-60%，其中一半为硝酸根离子，表明氮氧化物等气态污染物的二次转化是推高PM2.5浓度的重要因素。

图6 眉山市颗粒物主要组分变化

此外，盆地部分城市尤其是川东北和川南城市有机物占比达50%左右，其中一次有机物的含量约是二次有机物的2-5倍，尤其在夜间可达近10倍，且与生物质燃烧指示物钾离子趋势具有一致性，表明污染生成以生物质燃烧源的贡献为主导，其次为燃煤源。

图7 泸州市颗粒物一次（POC）和二次（SOC）有机物浓度变化

图8 泸州市生物质燃烧源指示物钾离子浓度变化

预测预报

本次污染过程预计持续至1月19日前后，盆地大部城市以轻度至中度污染为主，成都平原、川南和川东北部分城市有重度污染风险。

1月12日，受弱冷空气影响，白天扩散条件略有改善，污染程度短暂缓解，夜间大气再次转静稳，盆地大部城市为轻度污染，部分城市有中度污染风险，个别城市有重度污染风险。

1月13日-15日，不利气象条件持续，污染物继续累积。盆地城市以轻度至中度污染为主，成都平原和川东北个别城市有重度污染风险。

1月16日-18日，静稳天气维持，污染物进一步累积。盆地大部城市为轻度至中度污染，成都平原、川南和川东北部分城市有重度污染风险。

1月19日前后，预计有弱冷空气伴随降水过程影响盆地，大气扩散条件明显改善，空气质量有望逐步好转，污染过程趋于结束。