受不利氣象條件影響，9月30日夜間至10月1日，京津冀區域部分城市出現重污染天氣過程，局部地區達到重度污染。10月2日凌晨，環境保護部部長陳吉寧緊急主持空氣質量會商，與中國環境監測總站、北京市環境保護局、河北省環境保護廳、中國科學院、中國環境科學研究院等單位有關專家，共同研判污染形勢和發展趨勢，部署應對工作。
據專家分析，本次重污染天氣過程主要原因是，近期持續多日的不利氣象條件和長時間靜穩天氣，形成大氣污染物累積所導致的。從9月26日起，京津冀及周邊地區受均壓場控制，風速小且主要為弱南風，沒有明顯的冷空氣活動。同時高空的暖溫區與地面輻射降溫相配合，形成逆溫層，水平和垂直對流方向均不利于污染物擴散，造成空氣質量惡化。從污染物組分來看，PM10濃度高于往年同期五倍以上，說明各地量大面廣的施工場地管理混亂無序，揚塵控制措施不到位。與以往同期污染過程相比，本次重污染過程影響面積相對較小，重點區域主要分布在太行山以東、燕山山脈以南，從石家莊、保定到北京一線的狹長地帶。
此前，環境保護部已于9月29日召開京津冀及周邊地區空氣質量會商會，對國慶期間重污染天氣過程進行預測預報，指導各地做好重污染天氣應對工作。目前，河北省石家莊、保定、廊坊、邢臺市分別于9月30日和10月1日按照重污染天氣應急預案啟動了黃色預警；北京市于10月2日啟動重污染天氣黃色預警。各地均按照應急預案，加強對重點工業污染源監管，加大重點道路清掃保潔強度，停止土石方、建筑拆除等施工作業。
針對以往國慶前后秸稈露天焚燒嚴重的情況，各地已經提前部署禁燒工作，河北省保定市派出8個市級督導組赴縣區督導，唐山市對前期發現的7起秸稈焚燒相關責任人進行問責。河南省將秸稈禁燒工作與財政資金掛鉤，對發現焚燒秸稈火點的縣區扣除50萬財政資金并扣減財政專項經費。山東省印發緊急通知，要求做好今年秋季秸稈禁燒工作。環境衛星遙感監測結果顯示，9月30日以來京津冀及周邊地區傳輸通道城市未發現秸稈焚燒火點。
專家會商結果表明，10月3日擴散條件維持不利，但受北部降水及近地面風速增大的共同影響，區域總體污染狀況將維持現有水平，京津冀東部及北部部分地區空氣質量略有好轉。京津冀中南部以中至重度污染為主，部分地區可能出現嚴重污染；山東西部和河南北部以輕至中度污染為主；區域其它地區以良至輕度污染為主。10月4日，總體擴散條件仍然不利，但受夜間較強冷空氣影響，空氣質量自西向東開始逐漸改善。預計，京津冀中南部以中至重度污染為主；山東西部和河南北部以輕至中度污染為主；區域其它地區以良至輕度污染為主。首要污染物主要為PM2.5。
根據會商結果，環境保護部要求各地要嚴格按照重污染天氣應急預案要求，及時發布重污染天氣預警；已經啟動預警的城市，按照相應預警級別，切實落實應急措施。同時督促各地組織力量，對重污染天氣應急預案落實情況進行監督檢查，確保各項應急措施落實到位，特別是超標排污行為，一經查實，從嚴從重處罰。
