什么原因导致了京津冀及周边地区重污染的发生？专业的问题，还得请专家来回答。
在党中央、国务院高度重视下，2017年4月，一项重要的科技攻关启动，瞄准的是京津冀及周边地区秋冬季大气重污染成因、重点行业和污染物排放管控技术等难题。2017年10月，多部门和单位协作，由200多家单位、近2000人组成的科技攻关团队投入研究，国务院为此设立专项资金5.75亿元。原环境保护部专门成立了国家大气污染防治攻关联合中心，统筹攻关工作。
蓝蓝天工作室了解到，通过一年半的努力，攻关已有初步战果，科学家们基本摸清了京津冀及周边地区大气重污染的“病根”。
静稳天气下，雾霾袭扰石家庄。（资料图片）
排放是“病根”，天气是诱因，复杂的颗粒物二次转化是催化剂
“京津冀及周边地区大气重污染，是污染物本地累积、区域传输和二次转化综合作用的结果。”中国工程院院士、北京大学教授张远航说，“远超环境承载力的污染排放强度是大气重污染形成的主因，不利气象条件造成污染快速累积是诱因，大气氧化驱动的二次转化是污染累积过程中颗粒物爆发式增长的动力。”
这样的结论并不让人感到意外。但是这一次，专家们的“望闻问切”比以往更细致，“病因”找得更精准。
中国工程院院士、清华大学教授郝吉明说，大气污染物的高强度排放是京津冀及周边地区秋冬季大气污染形成的最主要原因。
为了把这个主要原因搞得更清楚，攻关项目把网格化管理和区县、乡镇调研结合起来，基于大量调查和实测，编制了京津冀及周边地区大气污染传输通道“2+26”城市精细化污染源排放清单。清单包括10类排放源、9种污染物，涉及各行业工业点源总计8.6万个、餐饮企业10.6万家，大大提升了这一区域大气污染源排放清单的精度。
攻关联合中心建成了天地空综合立体观测网，通过外场观测、实验室分析和数值模拟等综合研究手段，开展了细致的研究工作。不仅如此，800多名科研人员深入“2+26”城市，开展长期驻点研究和技术指导，在每一个城市布设3—5个采样点，共设采样点109个，在2017—2018年秋冬季进行连续采样，共采集约2.6万个样品，完成了这些城市2017—2018年秋冬季颗粒物的来源解析研究。
经过科学家们的系统梳理，“高强度排放”这个主因令人信服。
资料来源：国家大气污染防治攻关联合中心
——看污染来源：燃煤、工业、机动车、扬尘这四大来源是主要的，占比达到90%左右。
——看排放强度：这一区域产业结构偏重，能源结构以煤为主，交通结构以公路为主，钢铁、焦炭、玻璃、原料药等产量均占全国40%以上，单位国土面积煤炭消费量是全国平均水平的4倍，大宗物料80%依靠柴油货车运输，排放强度大。
——看时间分布：受采暖影响，这一区域秋冬季一次PM2.5和有机碳、黑碳等组分的月均排放水平，是非采暖季的1.5—4倍，而保定、濮阳、太原、阳泉、长治、晋城等散煤用量大的城市，上述污染物在秋冬季的排放水平更高。
——看行业分布：钢铁及焦化行业主要分布在唐山和晋冀鲁豫交界地区，玻璃行业集中在邢台、淄博等地，石化化工主要集中在淄博、天津、沧州、石家庄等地。
污染物都有哪些、从哪里来、各来源的占比多少，都更为清楚
联合攻关的一大突破，是实现了对重污染过程的精细化定量化描述。
攻关联合中心副主任、中国环境科学研究院大气环境首席科学家柴发合告诉蓝蓝天工作室记者，2015年以来，京津冀及周边地区重污染过程发生频次、持续时长和峰值均呈下降趋势。2017年10月至今年3月初的秋冬季期间，京津冀及周边地区共出现23次区域重污染过程。攻关联合中心对23次污染过程都进行了精细化定量化解析，一一分析比对污染全过程的污染物组分、来源数据。
以今年1月10—14日的污染过程为例，污染前期，区域中北部近地面风速小于2米/秒，且存在逆温，造成污染局地积累在约500米高度的混合层（近地面空气可以在其中上下混合交换）中。保定市和石家庄市PM2.5浓度在半天左右就从优良水平转为重度污染水平，空气质量指数出现小时“爆表”。PM2.5中有机物（峰值大于200微克/立方米）和元素碳（峰值大于75微克/立方米）的含量大幅升高，这反映了燃煤和生物质燃烧排放的显著“贡献”。
随后，受区域偏西南风的输送影响，北京市在1月10—12日晚间均出现了PM2.5浓度的快速增长，12日晚间增幅最大（PM2.5浓度在5小时内上升了291微克/立方米），部分监测站点出现“爆表”。专家们利用空气质量模型进行模拟，结果表明，沿西南通道的污染物传输“贡献”最大。
此外，北京1月12日晚间污染最重时段，硝酸盐、硫酸盐、铵盐浓度明显上升，占比合计超过50%。这表明北京及周边地区气态污染物的二次转化，也是推高北京PM2.5浓度的关键因素。气态污染物的二次转化，是指二氧化硫、氮氧化物等气态污染物在大气中发生氧化等化学反应，形成硝酸盐、硫酸盐等PM2.5的主要成分。
i
经过多年治理，北京等地重污染天气污染物峰值下降，污染时长缩短。（资料图片）
风速小于2米/秒、混合层高度低于500米、大气相对湿度达60%以上容易发生重污染
在当前的高强度排放水平下，蓝天要靠“人努力”，也确实需要“天帮忙”。
攻关专家运用多个模型系统，分析了2000—2017年气象条件对空气质量的影响。结果显示，由于气象条件的年际差异，京津冀及周边地区“2+26”城市PM2.5年均浓度的波动幅度可达10%，个别城市可达15%；由于气象条件的月际差异，城市PM2.5月均浓度的波动幅度可达30%以上。
中国工程院院士、中国气象科学研究院研究员徐祥德，中国气科院大气成分研究所所长王亚强，国家气候中心研究员柳艳菊等组成气象攻关团队，对这一问题开展了深入研究。
徐祥德介绍，京津冀及周边地区位于太行山东侧“背风坡”和燕山南侧的半封闭地形中，受青藏高原大地形“背风坡”效应所导致的下沉气流和“弱风效应”影响，冬季京津冀及周边地区为显著的下沉气流区，这不利于大气对流扩散及污染物清除。这个地区是我国冬季大气污染最重、季节差异最为显著的区域，PM2.5浓度冬季普遍偏高，污染最重，秋、春季次之，夏季最轻。
到底是什么样的天气，容易形成空气重污染？
“从目前统计分析结果来看，在京津冀及周边地区，符合以下条件时容易产生本地累积型重污染：风速小于2米/秒，对污染物水平扩散极其不利；大气处于静稳状态，垂直扩散能力较差；近地面逆温，混合层高度低于500米；大气相对湿度达60%以上，导致气态前体物向颗粒物加速转化。”徐祥德说，“在空气污染过程中，污染累积到一定程度后还会导致气象条件进一步转差，重污染和不利气象条件之间形成显著的‘双向反馈’效应。”
