10月23日起，京津冀及周边地区中南部率先出现PM2.5污染，近几日呈范围扩大、程度加重态势，局地出现中度污染。中国环境科学研究院研究员柴发合在解读污染成因时表示，区域污染排放维持高位，同时，静稳、高湿、逆温等多因素叠加，导致区域气象条件明显转差。
进入秋冬季后，京津冀及周边地区先是经历了连续的“优良天”，近期出现了首次区域性PM2.5污染过程。10月上中旬，京津冀及周边地区PM2.5浓度总体优良，空气质量状况为“十四五”以来同期最优。
10月23日起，随着区域大气扩散条件转差，PM2.5污染逐渐累积。23日，河南中北部率先出现PM2.5轻度污染；24日至25日，污染范围逐渐扩大至太行山沿线城市，保定、廊坊达到中度污染；26日至27日，区域北部空气质量短暂改善，但污染气团没有彻底清除；28日，区域扩散条件再次系统性转差，京津冀中南部、山东西部、河南北部形成连片污染带。北京市在25日出现PM2.5轻度污染，26日至27日短暂缓解，28日下午PM2.5浓度再次上升。
截至10月28日17时，区域内PM2.5日均浓度峰值为123微克/立方米（保定市，10月25日），小时浓度峰值为174微克/立方米（鹤壁市，10月26日10时）；北京市PM2.5小时浓度峰值为109微克/立方米（10月28日17时）。
在分析本次污染过程出现的原因时，专家表示，一是区域污染排放维持高位。根据经济社会运行统计、污染源监控等多源数据分析，10月下旬以来，区域火电供热行业污染排放同比基本持平；重型货车交通流量、工程机械开工时长同比增加6%；区域内监测到火点253个，主要集中在京津冀中部。从颗粒物组分特征来看，在污染高值时段，区域PM2.5硝酸盐占比超四成，表明工业、柴油车（机）排放的氮氧化物及其二次转化是本次污染的主要原因；局部地区受生物质开放燃烧等影响，PM2.5污染时段有机物占比达到五成左右。
另外，静稳、高湿、逆温等多因素叠加，区域气象条件明显转差。本次污染过程呈现出典型的“累积－短暂缓解－加重”的阶段性特征。第一阶段（10月23日至25日）区域受弱偏南风控制，太行山沿线城市风速在1米/秒左右，相对湿度超过60%，导致污染物逐步累积。第二阶段（10月26日）区域北部受冷空气影响，空气质量短暂好转；但南部因上游污染传输与本地累积叠加影响，污染态势维持。第三阶段（10月27日至28日），区域再次转为弱偏南风控制，相对湿度甚至超过90%，北京、郑州等地近地面均存在逆温，扩散条件较第一阶段更差，这是诱发区域污染进一步加重的客观原因。
受本地排放和区域污染影响，北京市PM2.5浓度快速上升。10月28日白天，北京市PM2.5浓度每小时增幅接近10微克/立方米，部分站点达到小时中度污染水平。分析显示，本次过程期间，北京市除本地污染排放以外，还受到西南、东南传输通道的共同影响。
目前，区域积极采取行动，科学依法启动重污染天气预警。京津冀及周边地区城市根据空气质量预测预报情况，按照《中华人民共和国大气污染防治法》和各地重污染天气应急预案要求，及时启动重污染天气预警，采取绩效分级差异化管控措施。截至10月28日，京津冀及周边地区17个地级及以上城市（新区）依法启动预警，其中，河北省石家庄、唐山等10个城市（新区），河南省郑州、洛阳等7个市启动橙色预警。
预计10月30日至31日，区域中北部污染短暂缓解，11月1日至2日区域系统改善，但3日之后仍有累积风险。10月29日，区域为南风主导，沿山一带为弱风区，京津冀中部和河南西北部可能出现中至重度污染。30日，受东北弱冷空气影响，京津冀中北部城市空气质量有所改善，河北中南部及河南北部城市仍可能出现短时中至重度污染。31日，受偏西北冷空气持续作用，区域空气质量自北向南逐步改善，预计京津冀中北部空气质量为优良，南部为良至轻度污染。11月1日至2日，受偏西冷空气持续影响，区域大部空气质量逐步改善至优良水平。
10月28日晚开始，北京空气质量达到中度污染。10月29日18时，北京首要污染物仍为PM2.5，处于中度污染水平。根据最新空气质量预报结果，预计30日上午开始，北京扩散条件好转，空气质量逐步改善。
10月27日起，京津冀区域出现强逆温、高湿度、强辐合、偏南风的不利扩散条件，发生一次区域性污染过程，邻近北京市周边的多个城市空气质量达到4级中度-5级重度污染。在偏南风的持续作用下，区域传输叠加北京积累，北京PM2.5浓度迅速升高，由28日上午的1级优快速上升，28日傍晚开始达到4级中度污染。
秋冬季京津冀及周边区域易发生PM2.5污染过程。主要原因是秋冬季易形成静稳、逆温天气，边界层低，大气扩散能力明显下降。同时，大气相对湿度增加，夜间和清晨常出现近饱和，在高湿度条件下，叠加秋冬季区域污染排放较夏季相对增加，PM2.5二次转化反应增强，容易造成PM2.5快速积累升高。
具体到本次污染过程，主要是显著不利气象条件影响下的区域污染传输和本地污染积累导致。10月28日夜间至29日，京津冀及周边地区多个城市有大雾天气，部分地区局地有能见度不足200米的强浓雾，北京相对湿度接近饱和；中层明显回温，夜间至清晨存在高达8℃的逆温，边界层高度降至500米，高湿逆温的扩散条件导致污染物持续汇聚、积累、二次转化。
此外，区域传输贡献突出，偏南风下区域南部高浓度污染团持续向北京传输汇聚。
PM2.5组分显示，硫酸盐占比快速上升，区域燃烧源贡献突出。硫酸盐作为区域燃烧源的示踪物，28日上午北京京东南站点硫酸盐率先出现快速上升，午后这一趋势扩大至城区和其他边界点。其间所有站点硝酸盐/硫酸盐比值呈下降趋势，体现固定燃烧源相对贡献明显上升。东南区域二次为主的污染传输导致北京PM2.5快速上升。传输评估结果显示，28日区域传输贡献超过七成。整体来看，区域传输贡献占比达到76% ，尤其在浓度快速抬升阶段传输占比一度超80%；其中东南通道为主，贡献达到28%，西南通道贡献10%。
根据最新空气质量预报结果，10月30日凌晨起，冷空气逐渐影响北京，预计30日上午开始，受北部高压作用，北京扩散条件好转，空气质量逐步改善。
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