根据监测数据显示，12月20日，全国空气质量日均值达到重度及以上污染的城市共有90个（比19日减少了18个），京津冀及周边地区共54个（比19日减少了10个），占总数的60%。其中，全国达到严重污染的城市共42个（比19日减少了1个），京津冀及周边地区35个（比19日减少了2个），占总数的83%。石家庄市PM2.5日均值最高，达到614微克/立方米，空气质量为严重污染。北京市PM2.5日均浓度为376微克/立方米，空气质量为严重污染。
12月20日，我国中东部出现大面积灰霾，遥感监测数据显示灰霾面积为188万平方公里，其中，重霾面积为92万平方公里，占灰霾面积比例的49%。截至12月21日15时，全国空气质量小时浓度达到重度及以上污染城市共50个，严重污染的城市共11个。其中，京津冀及周边地区共40个城市达到重度及以上污染，严重污染城市达到10个。
截至12月21日15时，北京、天津、石家庄等28个城市均维持重污染天气红色预警；三门峡、驻马店、周口等20个城市均维持重污染天气橙色预警。各地继续组织落实各项预警应急措施，共同应对重污染天气过程。根据最新的环境空气质量形势预报结果，12月22日，受冷空气影响，扩散条件好转，污染形势自北向南逐步缓解。北京市全天空气质量以轻至中度污染为主。
北京市对全市红色预警的1200余家企业应急措施落实情况进行检查，被检查企业均按要求落实了减排措施；继续加强机动车单双号限行管理、禁限车辆查控、交通宣传引导等措施。
天津市对污染较重区域进行地毯式检查，派出6个执法组分不同方向检查停限产企业的减产措施执行情况，市环保局利用自动监控系统加强对高架源监管，实时监控排放数据，并每隔2小时发布排放情况。
山西省进一步加大工业企业的减排措施力度，重点工业企业减排效果明显；临汾市12月20日新增200辆纯电动公交上岗服务，目前临汾市公共交通的24条线路423台公交全部更换为纯电动公交车。
河北省唐山市在原有红色预警应急措施基础上，要求自12月18日18时起，全市所有钢铁企业大气污染物排放量最大的生产环节——烧结机（含竖炉）停产，承担居民供暖任务的钢铁企业和相应的烧结机（含竖炉）除外。
河南省12月19日晚召开重污染天气应急应对会议，决定从12月20日零时到12月22日24时在全省范围内开展“重污染天气应对72小时统一集中行动”，重点围绕督查企业停限产、工地停工、机动车违规上路、企业违法排污、僵尸企业滥竽充数等行为。
环境保护部派出的16个督查组，继续就各地重污染天气应对措施落实情况开展督查。
督查中发现，河北省唐山燕山钢铁有限公司、河北荣信钢铁有限公司、迁安轧一钢铁集团有限责任公司、唐山不锈钢有限责任公司、唐山兴隆钢铁有限公司、唐山港陆钢铁有限公司等6家公司烧结机、竖炉未按要求停产减排。尤其是河北鑫达钢铁有限公司、迁安市九江线材有限责任公司、河北津西正达钢铁有限公司等企业恶意应付检查，在督查组离开现场后，重新开启烧结机、竖炉。
山东省菏泽中联水泥有限公司未按《菏泽市重污染天气应急预案》要求该企业停止生产，12月17日菏泽市重污染天气应急Ⅰ级响应启动后，直到18日上午才停止生产，并用虚假生产台账应对检查。菏泽金盛热力有限公司自12月17日8点启动I级响应至12月19日下午5时，该企业一直未能将停限产措施落实到位。
河南省鹤壁瑞洲纸业、浚县生物发电有限公司、鹤壁市鸿飞碳素有限公司、濮阳同力水泥有限公司、天邦石油化工有限公司、孟州市正大皮毛有限责任公司等6家企业未落实减排措施，用电量不降反升，增加污染物排放量。沁阳市永威安防公司12月16日至18日二氧化硫不能稳定达标排放，个别时段小时均值高达1700mg/Nm3左右。
山西省晋中市山西左权鑫源电力有限责任公司、山西安泰集团股份有限公司、山西宏安焦化科技有限公司、山西新泰钢铁有限公司、山西聚源煤化有限公司、山西太谷恒达煤气化有限公司等6家企业部分时段污染物超标排放。
北京市12月20日共处罚建筑垃圾、渣土等货运车违法行为568起，发现违反单双号行驶行为8万起、违反国Ⅰ国Ⅱ轻型汽油车禁行行为1.1万起，违法数量比19日分别下降38%、下降6%、下降8%。督查中发现，一些从事农产品运输的外埠车辆普遍为重型柴油货车，这些车辆存在使用强度大、车况差、超标排放严重的情况。
天津市共查处机动车违反重污染天气尾号单双号限行交通违法行为9557起，其中，大型货车违反重污染天气限行交通违法行为670起，违法数量比18日分别下降了35%和14%。
环境保护部各督查组针对上述问题，已督促地方政府及相关部门依法严肃处理，尽快落实整改要求。
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