浙江省大气重污染应急预警

王晓元，徐圣辰，江 飞，田旭东，姚德飞，张 全

1.浙江省环境监测中心，浙江 杭州 310012 2.南京大学国际地球系统科学研究所，江苏 南京 210046

发达或发展中国家都有过或正在经受由于经济的快速发展而导致的大气污染的困扰，20世纪50年代美国的洛杉矶光化学烟雾[1]事件、英国伦敦烟雾[2]事件导致了大量人员致病和伤亡，使得人们对大气污染问题的严重性有了充分认识。污染事件发生后，欧美国家通过立法等手段建立了污染应急机制，如加州南海岸空气质量控制局1977年通过的《空气污染紧急事件条例》[3]。2013年我国中东部地区出现的多次大气重污染事件[4]也使得我国的大气重污染应急机制快速建立，原国家环境保护部《关于进一步做好重污染天气条件下空气质量监测预警工作的通知》(环办[2013]2号)中明确各地要制定并完善大气重污染应急预案，北京[5]、上海[6]、重庆[7]等地都陆续出台大气重污染预警与应急工作方案。我国城市的大气重污染应急机制快速建立[8]并逐步发挥作用，如在2016年北京根据预案启动17次重污染预警，其中有6 d重污染红色预警[9]。在我国目前严峻的大气污染形势下为应对区域大范围污染的省级或更高层面的大气重污染应急显得十分重要，但国内对此研究甚少。本文将通过各地应急预案比较和基于浙江省预警开展情况来分析讨论省级大气重污染应急机制。

1 各地区大气重污染应急预案比较

比较了北京、上海、浙江[10](包括11个设区市)、江苏[11](包括13个设区市)和珠三角[12]大气重污染应急预案，其中北京和上海于2016—2017年进行了修订[13]。除宁波[14]外，设区市的应急预案在组织机构和职责、预警分级、应急响应等主要方面与省级预案保持一致。

1.1 机构组织和职责

按照属地管理、统一领导的原则，各地的应急组织构架基本一致，以应急指挥部为中心，下设办公室，领导监测预警、应急处置、宣传报道、督导检查等多个成员单位开展应急工作。

省级和市级预案基本已做到责任明确到位，在领导机构和各单位的职责分工由单位的不同在细节上有所区别。存在的最大问题是两级预案中上下级部门如何在应急期间开展联动，预案多提及省级部门对地市部门进行技术指导和监督检查，却缺少明确的方案来提升应急的有效性。这样分工无法有效应对省级预警所面临的严峻污染形势，省级预警是要协调好城市与城市之间的应急协作，从更高的层面保障好城市间有效的应急联动使得区域污染得到控制或减轻。明确省级指挥部门、市级指挥部门、省级有关部门与市级有关部门在应急中的关系，保障信息交流畅通应是省级大气重污染应急的关键之一。

1.2 预警分级

各地预案均以空气质量指数(AQI)作为预警分级的判据，细节上的区别见表1。

表1 各地预警分级情况表Table 1 The emergency criteria status of each region

通过比较显示，在判断依据上，预测AQI作为主要判据是经过实践活动检验的[15]，同时上海和浙江还加入监测AQI作为预警变更时的参考。在预警范围上，珠三角以污染区域面积及监测点位为依据相比浙江和江苏以城市数量为依据进行判断要更合理，但存在界定难度大的问题。在预警分级上，除了珠三角外，其他省或城市均按颜色分成4个等级，不同等级预警采取不同应对措施是合理的，但对于公众就显得过于复杂。在分级条件中一般按照AQI进行划分，但新修订的北京、上海、江苏的预案均已将AQI与污染持续时间相结合，污染持续时间越长应急等级越高。

总体上各地预案的预警分级类似，不过细节上有一定区别，特别是新修订的预案都会重点修改预警分级部分，说明在这个方面还是需要不断的实践经验来对其完善。

1.3 应急措施

各地预案中的应急措施包括健康防护措施、建议性污染减排措施和强制性污染减排措施，总体上城市应急措施相对完善，也有明确的指标，但其重点还是针对颗粒物污染过程，并没有专门针对O3重污染过程的减排措施。同时省级与城市应急措施相似，多为实施范围的扩大，在省级应急措施中并未真正体现多城市应急联动减排的内容，如何减少损失并有效开展城市间的应急联动应是省级大气重污染应急预案的重点。

2 浙江省大气重污染预警工作情况

2.1 浙江省大气重污染预警整体情况

《浙江省大气重污染应急预案(试行)》在2014年3月发布，设区市应急预案也于附近时间段内发布，由于省级预报预警平台于2014年8月试运行，而2014年浙江省重污染天又集中于1月，因此省级大气重污染预警工作于2015年才算正式开展，2014—2016年浙江省大气重污染预警情况见表2。

2.2 一次大气重污染预警案例分析

2017年1月初长三角地区经历了一次大气重污染过程，此次污染过程最早出现在2016年12月31日，元旦期间污染开始加重，详情可见图1。从图1可见，从1月1日开始污染从北往南扩散，到1月3日影响了江苏、安徽大部分地区，1月4日污染带往内陆移动，沿海地区开始好转，1月5日污染过程基本结束。

表2 浙江省2014—2016年大气重污染预警情况Table 2 Early warning of heavy air pollutionin 2014-2016, Zhejiang

注：底图源自国家地理信息公共服务平台(http://www.tianditu.com/)下载的1∶1200万《中华人民共和国地图》，审图号GS(2017)508号，下载日期为2018-01-10。图1 1月1—4日浙江、江苏、安徽以及上海AQI分布图Fig.1 AQI distribution of Zhejiang, Jiangsu, Anhui and Shanghai on January 1st-4th

表3是省级预警启动情况以及每日重度污染以上城市数量，可以看出省级预警启动情况较好，其中安徽污染情况最重，1月1—4日的省级蓝色预警及时准确，江苏1月3日满足预警条件，预警启动时间过长，但也涵盖了污染时段，浙江和上海元旦期间未达到预警启动条件，因此没有预警。

表3 省级预警情况以及重度以上污染城市数量Table 3 Status of provincial early warning and the number of heavy pollution cities

注：括号内数据表示严重以上污染城市数量。

以浙江省为例，进一步分析这段时间的预警情况，探讨省级预案是否达到了有效预警和减缓污染的目的。图2是污染期间杭州、湖州、绍兴3个城市PM2.5的小时质量浓度变化图，杭州、湖州、绍兴在污染时段的峰值变化相一致，2日傍晚3个城市的PM2.5小时质量浓度均超过了200 μg/m3。虽然1月1日夜至1月2日上午时段绍兴的PM2.5浓度相对较低，1月2日绍兴的PM2.5日均质量浓度为143 μg/m3，为中度污染，但是杭州、湖州、绍兴从1月2日09:00至1月3日08:00 PM2.5的24 h平均值分别为168、160、156 μg/m3，时段内均为重度污染。

图2 1月1—5日城市PM2.5小时质量浓度变化情况Fig.2 Variation of hourly PM2.5concentration of cities on January 1st-5th, 2017

在预警过程中，1月2日空气质量会商时省级监测中心预报员判断杭州、湖州、绍兴、金华地区1月2—3日污染较重，建议启动城市蓝色预警，湖州和绍兴预报员提交了1月2日的预警建议，金华预报员提交了1月3日的预警，杭州预报员判断1月2日污染最重，1月3日不会达到重污染级别，不建议启动预警。预报意见不一致时以城市预报为准，根据浙江省预案没有3个以上相邻设区市达到预警，省级预警不启动。最终金华采纳预报员建议启动蓝色预警，杭州1月2日21:00启动大气重污染蓝色预警，而湖州、绍兴未采纳预报员建议，不启动预警。

从监测结果分析，污染并未达到省级预警条件，但污染的程度严重，范围较大，同时元旦期间出行增多使得此次污染对公众影响较为严重。相邻3个城市(杭州、湖州、绍兴)PM2.5的24 h平均浓度达到了重污染级别，此时参照预案的日均浓度进行判断显得不合时宜。同时预报员的预警建议未被重视，导致预警启动存在一定问题。

从此次污染过程的预警中可发现省级预警机制存在一些问题：

1)预警分级的依据不符合地区污染特征。省级预警的连片城市要求以及黄色以上级别预警条件的设置与当地的污染状况存在差距较大。

2)预警时间不准确。不管是预警滞后或是预警时段过长，都不能达到及时准确应急预警的目的。

3)预警的启动和联动机制不顺畅。预警启动内部流程的不顺以及对预报员的预警建议不重视，使得省、市在预警启动、应急方面难以开展有效联动。

3 改进建议

3.1 省级大气重污染应急机制

组织机构的搭建是应急机制的核心，省、市级部门在应急工作中的协作关系需要进一步明确。例如，省、市环保部门不是直属机构，按照预案的技术指导关系不能有效处理预警意见不一致的问题，这会导致整个预警应急机制的不畅。

上海世博会[16]、南京青奥会[17]、杭州G20峰会[18]的空气质量保障工作，都为区域应急联动提供了良好示范。虽然其与重污染应急管控有所不同，但机制中信息交流和数据共享等方面值得借鉴。开发统一的平台系统，实现监测、模式预报、污染源等数据的共享[19]，对区域应急联动有着积极促进作用。

应急中信息交流渠道畅通是保障省级应急机制有效运行的关键。省级大气重污染应急是要应对区域大范围污染，因此启动省级预警时，各城市应积极配合省级指挥中心，指挥中心要从全局的角度出发统筹各城市采取的应急措施，市级指挥部门做好综合协调工作，向市级相关部门传达指挥中心的指令，并对措施的执行情况进行督导。省、市级部门应保持信息的畅通，省级部门除技术上给予市级部门支持外，也要及时将污染情况、趋势判断、应急措施效果等信息提供给指挥中心，而市级部门做好管控应急工作，执行市政府的指令。这样在内部信息畅通的基础上，省级大气重污染应急联动机制才能有效运转。参照这种设定在案例中经过会商，浙江环境监测中心预判多地会出现重污染，形成省级预警建议提交上级部门，相应城市预警部门应配合好省级预警判断，及时提交城市预警建议。并且一旦省级预警启动后，城市要启动相应城市预警，做到区域与地市预警的统一，给公众以明确的预警信息。

3.2 预警分级的设定

按照近年来长三角地区的空气质量状况，各省(市)橙色以上预警无启动可能，但多数预案中能有效减轻污染程度的强制性减排措施是在橙色以上预警响应中实施的，预案中设置不能启动的预警级别显得不符合实际工作需求。以浙江省的预案为例，进一步讨论现有预警分级设置问题。

首先分级设置的逻辑存在缺陷，如出现3个相邻城市遇不同程度的污染，分别启动蓝色、黄色、红色预警，省级预警却没有设置对应的级别。其实以日AQI作为判据也不符合实际情况，如在秋、冬季冷空气影响下的污染带过境，过境期间小时AQI为重度，影响时间多为前后2 d，对应的日AQI却不会达到重度。按照预案不启动预警，但污染过境时段较长，从公众健康考虑应该采取相应措施。最后3个相邻以上城市受到污染的要求也缺乏灵活性，如前面讨论的2017年1月浙江省重污染过程，影响范围较大，却并未出现3个相邻的城市同时预警，但从减少公众受到大气重污染的影响的角度出发启动省级预警提醒公众也是必须的。

预警分级的设置应符合地区的污染特征，预警启动值的设置过高无法进行有效的预警应急，而设置过低、频繁的预警使公众忽略预警和采取防范措施。不同地区应有根据污染特征分级，对浙江省而言，四级预警分级并以颜色区分相对复杂，不利于公众的理解，从而会影响公众实行建议性减排措施和监督强制减排措施的积极性。建议将预警等级分成3级，三级预警至一级预警级别逐步上升，更符合公众对预警等级的认知。三级预警是提醒公众采取建议性减排措施，二级预警为污染持续或进一步恶化时采取部分公众影响较小的强制性减排措施，一级预警是污染极其严重时采取所有可行的减排措施，具体设置参考详见表4。

表4 浙江省预警分级的设置建议Table 4 Suggestions for the setting of emergency criteria in Zhejiang

区域污染达到一定程度可考虑预警，如全省有1/3以上城市或对应点位。污染程度的判定应该与污染持续时间相结合作为判断依据，同时把监测的情况也纳入分级评价指标。三级预警主要起到对公众的警示，因此条件应适度放宽。

3.3 应急联动减排

进行省级应急时，各城市直接执行城市预案中的减排措施浪费人力物力，无法体现省级应急联动的优势，如何采取优化的减排方案来实现应急目标，使得省级应急减排的代价最小化是应急预案中要重点考虑。

不同地区的大气污染排放源因产业不同会有较大的区别，以VOCs排放为例，根据黄成等[]对长三角地区人为排放源的统计，长三角地区VOCs排放源主要来自工业生产过程无组织排放，如石油加工、化工制造等工艺过程，另外机动车、涂料溶剂挥发也占一部分，工艺过程排放中占比最高的有上海、南京、宁波等，道路交通排放中占比较高有上海、南通、苏州、金华等，因此进行省级应急时，要重点关注这些VOCs减排潜力和效果最大的城市。这也需要定期更新污染源排放清单和情景模拟以获取优化的减排方案来进行支撑。

另外预案中减排措施多针对颗粒物污染，如道路清扫、工地停工等，但长三角地区近几年的O3污染愈发严重，出现过大范围重度污染，应该考虑针对O3污染制定措施。O3浓度日变化特征显著，光照辐射强烈时污染最重，而夜晚光化学反应停止和滴定作用，会有较大幅度的下降。根据其污染特征，提醒公众在O3污染的值期间减少外出活动，就能有效减少O3对公众健康的危害。O3是光化学产物，与前体物NOx、VOCs排放关系密切，因此对O3的应急减排难度很大，这需要掌握区域的NOx和VOCs排放情况，并通过模型模拟和反复实践得到优化减排方案，按方案进行精准的减排才能对O3污染进行有效控制。

4 结语

从组织结构、预警分级和应急措施3个方面比较了京津冀、长三角、珠三角主要城市及省级大气重污染应急预案，北京、上海等城市应急预案经过修订已经比较完善，而省级应急预案在应急联动方面的内容还有待加强，应急联动工作的开展需要从全局角度出发。省级应急预案存在的一些问题在浙江省预警工作和一次污染过程预警案例中有所体现，可以考虑从省级应急机制建设、预警分级设定和应急联动减排等方面进行完善，相信通过不断的研究实践，可以进一步完善好省级应急预案，更好地指导大气重污染应急工作，为区域应急打下基础。