北京市PM_(2.5)污染健康经济效应的CGE分析

为了研究细颗粒物(PM_(2.5))污染对公众健康和经济系统造成的影响,以北京市为例,首先通过暴露-反应关系量化分析PM_(2.5)污染的负面健康效应,从而得到劳动力损失和额外医疗费用,进一步在封闭经济下建立可计算一般均衡(CGE)模型,将劳动力供给变化和额外医疗费用作为传导变量反馈到模型中,模拟PM_(2.5)污染对国民经济系统的外生冲击.结果表明,2013年北京市PM_(2.5)污染造成22247人[95%置信区间(CI):6286~34705]死亡,超过一百万人患病,额外医疗费用约为11.13(95%CI:2.91~18.82)亿元.进一步,负面健康效应导致产业部门总产出损失约239.69(95%CI:85.93~372.05)亿元,地区生产总值(GDP)损失约9.01(95%CI:3.53~13.57)亿元.     

西安市PM2.5健康损害价值评估

选取2014、2015、2016年冬季PM_(2.5)(24 h)浓度平均值,采用泊松回归模型评价全市居民连续3 a冬季PM_(2.5)暴露的急性健康损害效应,修正的人力资本法评估过早死亡经济损失,疾病成本法评估住院、患病与门诊经济损失.结果表明,研究时段内(2014、2015、2016年冬季)由PM_(2.5)造成的经济损失约为335.23亿元(95%CI:249.61~369.75)、211.05亿元(95%CI:135.60~268.80)、371.32亿元(95%CI:272.46~411.64),分别约占当年GDP的6.10%(4.54%~6.73%)、3.64%(2.34%~4.63%)、5.91%(4.34%~6.55%);健康经济损失与当年冬季PM_(2.5)浓度均值呈正相关关系;PM_(2.5)污染物对西安市常住人口健康影响显著,影响的病例(2014、2015、2016年)分别约为1 071 338例(95%CI:646 432~1 385 847)、438 273例(95%CI:246 842~599 989)、1 019 503例(95%CI:611 407~1 324 547);对哮喘儿童患者的影响比成人显著,而慢性支气管炎的影响成人比儿童显著.该研究可为西安市实施PM_(2.5)空气质量标准的成本效益分析提供科学的依据,为环境质量的管理提供参考.     

《大气污染防治行动计划》实施的环境健康效果评估

为了定量评估《大气十条》实施带来的环境健康效益,本文首先依据PM_(2.5)浓度和人口数据,分析2013～2017年全国人口加权浓度的变化,其次利用Ben MAP模型对全国338个地级及以上城市2013年PM_(2.5)基准情景和2017年PM_(2.5)控制情景进行分析,定量分析全国31个省(市)及338个地级及以上城市减少过早死亡人数.结果表明,由于PM_(2.5)浓度大幅下降,2013～2017年全国PM_(2.5)人口加权浓度呈逐年下降趋势;北京、天津、河北等京津冀及周边地区减少过早死亡人数最多. 2017年全国280个城市避免过早死亡人数有所增加,58个城市避免过早死亡人数有所下降.以WHO过渡期第1阶段目标值(PM_(2.5)年均浓度为35μg·m-3)作为控制情景,估算2013年全国过早死亡人数约为101 293人,2017年约为41 080人,《大气十条》的实施大约避免60 213人过早死亡.依据支付意愿法调查结果,估算增加的健康效益约为549. 7亿元.     

2014年APEC期间北京市空气质量改善分析

利用2014年11月1~12日(APEC会议期间)北京市大气污染物、PM_(2.5)组分及气象、遥感监测数据,结合CMB受体模型,综合分析了APEC会议期间北京市空气质量与气象条件变化并初步评估了减排措施对APEC会议期间PM_(2.5)浓度的贡献及影响.结果表明,APEC会议期间北京市PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2的浓度分别为43、62、8和46μg·m~(-3),比近5年平均浓度(PM_(2.5)为2012~2013年平均浓度)降低45%、43%、64%和31%;空间分布上PM_(2.5)在城区及北部山区改善效果最明显,下降幅度在30%~45%之间,南部地区降幅在25%以下;不同类别的站点降幅在27.4%~35.5%之间;APEC会议期间PM_(2.5)的主要组分SO_4~(2-)与同期(2013年11月1~12日)相比下降50%,地壳物质同比下降76%,NO_3~-同比下降35%;CMB模型源解析结果显示APEC会议期间燃煤锅炉贡献2%左右,扬尘贡献7%左右,机动车贡献30%左右;APEC会议期间北京市及周边地区针对可能发生的污染过程采取的减排保障措施对PM_(2.5)浓度具有明显的削峰降速作用.     

2014年10月太原市一次空气重污染过程分析

采用数值模拟(CAMx)与污染物、气象观测资料相结合的方式,对太原市及周边区域2014年10月6—12日一次典型空气重污染过程的大气环境背景、气象条件和形成原因进行了分析.结果表明:2014年10月8—10日太原ρ(PM_(2.5))日均值平均为175μg·m~(-3),太原城区约1460km~2的国土面积处于重度污染(ρ(PM_(2.5))150μg·m~(-3))之下,而京津冀约20×104km2的国土面积达到重度污染水平;区域稳定的气象条件是形成重污染的主要原因,重污染过程中大气层结稳定,逆温明显(2.14℃/100m)、风速小(1.91 m·s~(-1))、湿度大(68.13%)、负变压(-0.74 h Pa)、正变温(0.92℃).模拟结果显示,8—10日重污染期间区域输送对太原PM_(2.5)的贡献率在17%~24%之间,太原市PM_(2.5)浓度以本地贡献为主;估算的2014年太原城区PM_(2.5)排放量是其大气环境容量的1.4倍,重污染期间大气环境容量的大幅降低又加剧了空气污染的程度.     

我国城市PM2.5污染的健康风险及经济损失评价

开展大样本城市的空气污染造成人群健康风险及经济损失研究,对于推进空气污染的防控与区域合作治理、公众健康素养提升具有重要意义.本文以我国62个环保重点监测城市为样本,运用环境健康风险与环境价值评估方法,对2015年PM_(2.5)污染引发的健康风险及经济损失进行评价,结果表明PM_(2.5)污染造成约12.51万人早逝[95%CI(置信区间):3.33~20.59万人]及1 009.59万人次患病、门诊和住院(95%CI:470.38~1 501.93万人次),占这些城市市区总人口的3.53%(95%CI:1.64%~5.26%).造成经济损失5 705.57亿元(95%CI:1 930.82~8 742.14亿元),占这些城市GDP总和的1.53%(95%CI:0.52%~2.35%),人均经济损失1 970元(95%CI:667~3 018元).四大城市群中,京津冀在健康风险、健康经济损失及其占GDP比重、人均损失方面均高于长三角、珠三角及东北.三大经济区中,东部的健康风险及经济损失高于中部与西部,三地的人均经济损失差别不大.南北方的经济损失相差很小,但北方的经济损失占GDP比重与人均损失均远高于南方.保定、郑州、济南、北京等市PM_(2.5)浓度很高,健康风险与经济损失问题突出.     

上海市实施清洁空气行动计划的健康收益分析

为掌握上海市实施清洁空气行动计划(2013~2017年)的人群健康收益,综合采用空气质量数值模拟、健康风险评估、环境价值评估方法定量评价行动计划实施后居民大气PM_(2.5)暴露水平变化及健康和经济效益.结果表明,PM_(2.5)年均暴露浓度在35μg·m~(-3)及以下的人口比例由基准年的1.62%上升至控制年的34.06%,归因PM_(2.5)暴露死亡风险由基准年的15.2%下降至控制年的11.9%.实现的健康收益总和为118.41亿元(95%CI:50.24~178.19亿元),占2013年上海市国民生产总值0.55%(95%CI:0.23%~0.82%).行动计划的实施对保护人群健康具有积极作用,外环线以内人口密集且PM_(2.5)降幅较高的区域健康收益更加显著.     

近20年来中国典型区域PM2.5时空演变过程

近20年来PM_(2.5)污染严重制约了中国可持续发展.长时间序列历史监测数据的缺失阻碍了相关研究.为此,本文以四大典型区域2013~2016年的PM_(2.5)浓度监测值和2000~2016年MODIS AOD数据、边界层高度、温度等气象数据作为基础数据,将反向人工神经网络和支持向量回归机两种算法相结合,构建组合模拟模型,并利用地理空间分析技术实现近20年来PM_(2.5)浓度历史变化过程的情景再现.研究结果表明,组合模型具有较低的误差和更高的泛化能力;时空分析结果表明,2000~2010年京津冀和东三省PM_(2.5)浓度持续增长,珠三角PM_(2.5)浓度缓慢下降,3个研究区PM_(2.5)污染范围呈扩大趋势,长三角PM_(2.5)浓度值及污染范围基本保持稳定.2012年4个研究区PM_(2.5)浓度值降低且污染范围缩小,但2013~2016年PM_(2.5)浓度略微上升后又下降,高污染范围缩小,这与国家采取PM_(2.5)区域联防等治理措施有关.     

餐饮源排放PM_(2.5)污染特征研究进展

餐饮油烟排放的污染物危害人体健康,餐饮源已成为城市环境PM_(2.5)的重要来源之一。文章对餐饮源排放PM_(2.5)污染特征的研究进行了综述,包括餐饮源对城市大气环境中PM_(2.5)的贡献、餐饮源排放PM_(2.5)的时空分布特征、化学特性、排放量的估算;初步总结了影响餐饮源PM_(2.5)排放特征的多种因素;分析了餐饮源PM_(2.5)污染的健康效应。该文在汇总国内外研究的基础上,对餐饮源PM_(2.5)的研究前景进行了展望。     

西安市冬季大气颗粒物中重金属污染特征及健康风险评价

选择西安市城区5处典型地段为采样点,检测了冬季大气颗粒物PM_(2.5)和PM_(10)的质量浓度,分析了PM_(2.5)和PM_(10)中所含Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Pb元素含量。结果显示:西安市冬季大气PM_(2.5)和PM_(10)的平均质量浓度分别为193.4,315.2μg/m~3,是GB 3095—2012《环境空气质量标准》中的二级标准限值的2.6,2.1倍;PM_(2.5)/PM_(10)为0.51～0.78,说明大气颗粒物以PM_(2.5)为主;6种重金属在大气颗粒物中含量水平存在差异,含量高低依次为Zn≈Fe>Pb>Mn>Cu>Cd,其中Fe、Cu、Zn、Cd、Pb更容易聚集在PM_(2.5)中;PM_(10)中Fe(2 856μg/m~3)的浓度最高,商业集密区、交通繁忙区和居民集中区的多数重金属元素高于文教区和公园。采用改进后的估算模型进行人体暴露量的估算和风险评估,结果表明:重金属元素的暴露途径强弱顺序为手口摄入>皮肤接触>呼吸摄入;PM_(2.5)和PM_(10)中所含Pb、Cd、Mn的非致癌健康风险(HI介于1.99～6.16,超过1)处于较高水平,对人体健康存在威胁;Cd在PM_(2.5)和PM_(10)中的致癌健康风险(R为2.54×10~(-6)和3.70×10~(-6),低于10~(-4))处于较低水平,但不能忽视其综合作用及长期累积危害。     

东北辽中南基地城市群PM_(2.5)污染特征研究

基于中国环境监测总站"全国城市空气质量实时发布平台"2014年和2015年的PM_(2.5)数据,探讨分析东北辽中南基地城市群PM_(2.5)污染特征。结果表明:研究期间鞍山和沈阳两市的PM_(2.5)污染最为严重,2014年和2015年的超标率分别为31.8%、35.6%和26%、34.5%;城市群PM_(2.5)浓度呈现出显著的冬高夏低、春秋平稳的基本特征,冬季均值高达70.4μg/m3,是一级浓度限值的2倍,而夏季均值低为31.6μg/m3;因人类活动对PM_(2.5)的影响,周末浓度高于工作日;2015年较2014年相比,PM_(2.5)在可吸入颗粒物中比重增加,对大气污染物的贡献显著,但从整体来看辽中南基地城市群的空气质量出现了明显好转。     

京津冀地区不透水表面扩张对PM_(2.5)污染的影响研究

基于2000年、2003年、2006年、2009年、2014年的遥感影像提取不透水表面数据以及相应年份的PM_(2.5)质量浓度估算值.以不透水表面覆盖率(ISC)为城市化指标来分析城市化对PM_(2.5)质量浓度的影响,分别从城市、县区尺度探讨城市扩张对PM_(2.5)污染时空分布及演变的影响机制,定量研究二者相互关系;以京津冀地区为例,其ISC从2000年的0.7%增长到2014年的1.5%,而PM_(2.5)浓度从45.7μg/m~3飙升到77.3μg/m~3.根据2000与2014年的PM_(2.5)浓度差值,把京津冀地区划分为轻度(0~9.9μg/m~3)、中度(10~29.9μg/m~3)、重度(30~49.9μg/m~3)、严重(50~77μg/m~3)污染区域,相应的不透水表面增长率分别为43.3%、110.5%、165.5%和208.3%.严重污染区域位于北京-廊坊-天津-唐山(沿高速公路G1)和北京-保定-石家庄-邢台-邯郸(沿高速公路G4),伴随着较高的不透水面增长率(208.3%).同时,在2000~2014年期间,京津冀地区ISC空间分布与PM_(2.5)污染空间分布高度一致,以太行山和燕山山脉为界的东南地区的不透水表面增长率为160.0%,显著高于西北地区的增长率50%,同时东南地区的PM_(2.5)浓度增长值45.5μg/m~3也显著高于西北地区的17.0μg/m~3.此外,把京津冀地区174个乡镇按照其ISC划分为5个级别:松散型(0~4.9%)、轻度紧凑型(5%~9.9%)、紧凑型(10%~14.9%)、密集型(15%~24.9%)、高度密集型(25%),乡镇数量分别为42、35、52、34、11,对应的PM_(2.5)浓度均值分别为(42.7±10.5)、(79.9±11.9)、(95.6±15.4)、(99.1±10.8)、(115.3±9.2)μg/m~3.其中松散型乡镇的空气质量较好,而严重雾霾笼罩在高度密集型的乡镇中.结果表明当乡镇ISC为5%和25%时,对区域PM_(2.5)质量浓度带来剧烈的增长.当ISC5%时,PM_(2.5)浓度发生了激烈增长,其比5%的乡镇高了87.2%.当ISC25%时,其PM_(2.5)浓度飙升到(115.3±9.2)μg/m~3,大约是5%乡镇的3倍.结论表明,在城市化进程中,不透水表面扩张对PM_(2.5)污染的加剧带来严重影响,不透水表面扩张应该成为城市空气污染一个不可忽视的影响因素之一.     

不同情境模式下天津市PM_(2.5)的健康经济效益评价

采用不同暴露-反应关系计算天津市不同终端的健康效益,并利用支付意愿法(WTP)和人力资本法(HC)进行经济效益评价。结果表明当天津市PM_(2.5)浓度达到《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)规定的日均浓度限值(35μg/m~3)时,因急性的呼吸系统疾病、心血管疾病及全死因引起的死亡可减少1 246、3 290和3 586例,可获得的经济效益为25.51亿元和3.8亿元,占2014年天津市生产总值(GDP)的0.16%和0.024%。当PM_(2.5)浓度达到标准规定的年均浓度限值(15μg/m~3)时,因慢性的呼吸系统疾病、心血管疾病及全死因引起的死亡可减少673、3 427和3 909例,可获得的经济效益为23.05亿元和3.43亿元,占2014年天津市GDP的0.16%和0.022%。     

APEC会议期间天津市PM_(2.5)污染特征研究

为了解APEC会议期间天津市PM_(2.5)污染特征,2014年11月6日-22日在天津市环境监测中心采集PM_(2.5)样品,分析了水溶性离子、无机元素及碳组分含量。结果表明:APEC会议期间,天津市PM_(2.5)浓度水平为81μg/m3,低于会后114μg/m~3;NO_3~-、SO_4~(2-)和NH_4~+等二次离子在PM_(2.5)中所占比重由会议期间的48.12%下降为会后的42.68%,一次离子所占比重由期间的8.84%上升为会后的14.50%,NO_3~-/SO_4~(2-)比值及硫氧化率(SOR)、氮氧化率(NOR)均高于会后。总无机元素浓度及其在PM_(2.5)中的占比均明显低于会后。有机碳(OC)和元素碳(EC)的浓度及在PM_(2.5)中的占比低于会后,但OC/EC比值及二次有机碳(SOC)在OC中所占比重高于会后。说明APEC期间天津市PM_(2.5)中二次反应较为明显,机动车排放对PM_(2.5)的贡献相对突出,城市扬尘得到明显控制。     

武汉城区春节PM_(2.5)中水溶性无机离子污染特征

为了解武汉市春节期间PM_(2.5)的污染水平、化学组成与污染来源,于2012年1月16日-2月10日在武汉市内某居住区和科教区分别设置了采样点,同时采集了PM_(2.5)样品并利用离子色谱分析了样品中主要的水溶性无机阴阳离子。结果表明,采样期间PM_(2.5)呈较高污染水平,2个采样点日均质量浓度范围分别为85.89~186.65μg/m~3和71.78~217.27μg/m~3,且春节期间明显高于春节前后时间段;PM_(2.5)的浓度峰值分别出现在除夕、元宵节等烟花爆竹集中燃放的民俗日。SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+是PM_(2.5)中主要的水溶性无机离子,分别约占总离子比重的47%、24%和10%。相比于春节前后时间段,F~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、NH_4~+、K~+的质量浓度在春节期间均有显著增加,显示烟花爆竹燃放对离子组成有强影响;K~+、Mg~(2+)、Cl~-的浓度在居住区增加显著而在科教区则未有明显变化,表明烟花爆竹的种类也可能是影响离子组成特征的重要因素。离子相关性分析结果表明,烟花爆竹燃放源为春节期间PM_(2.5)中水溶性无机离子的主要来源。     

乌鲁木齐市PM_(2.5)和PM_(2.5~10)中碳组分季节性变化特征

2011年1月至12月在乌鲁木齐市区用膜采样法采集了大气PM_(2.5)和PM_(2.5~10)样品,并利用热光/碳分析仪测定了其中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度.通过OC与EC的粒径分布特征、比值和相关性的分析,初步分析了乌鲁木齐市大气可吸入颗粒物中碳质气溶胶污染特征,并用OC/EC比值法估算了二次有机碳(SOC)的浓度.结果表明,PM_(2.5)和PM_(2.5~10)的年平均质量浓度分别为92.8μg/m~3和64.7μg/m~3.PM_(2.5)中OC和EC的年平均浓度分别为13.85μg/m~3和2.38μg/m~3,PM_(2.5~10)中OC和EC的年平均浓度分别为2.63μg/m~3和0.57μg/m~3.OC和EC四季变化趋势基本一致,季浓度最高.碳组分主要集中于PM_(2.5)中,OC/EC比值范围为3.62~11.21.夏季和秋季的PM_(2.5)和PM_(2.5~10)中OC和EC的相关性较好(R20.65).估算得出的PM_(2.5)和PM_(2.5~10)中SOC的估算浓度为2.31~11.98μg/m~3和0.38~1.49μg/m~3.     

基于地理加权模型的我国冬季PM2.5遥感估算方法研究

为了分析冬季我国区域范围内近地面PM_(2.5)质量浓度时空分布特征,根据卫星遥感反演PM_(2.5)质量浓度的基本原理,综合考虑我国不同地区的PM_(2.5)污染特征的空间差异性,基于卫星遥感、气象模式资料及同期地面观测的PM_(2.5)质量浓度数据采用地理加权模型进行回归分析,研究构建了我国区域范围内近地面PM_(2.5)遥感反演模型.结果表明:在冬季暗像元反演AOD算法受限制的情况下,深蓝算法产品可以一定程度上弥补暗像元算法的不足,将二者有效融合能同时提高AOD产品的精度和空间覆盖度;利用地理加权回归模型进行全国区域PM_(2.5)遥感估算,既能体现全国PM_(2.5)时空分布的全局变化特性,又能从局部体现全国PM_(2.5)组分、污染程度及垂直分布结构特征的空间差异特性,基于地理加权回归模型的PM_(2.5)遥感反演结果(R2=0.7)明显优于多元线性回归模型(R2=0.56);2013年12月—2014年2月份全国PM_(2.5)空间分布呈现明显的区域特征,PM_(2.5)浓度较高的地方主要分布在华北南部、长三角中部和北部、华中东部及四川东部等地,西部和北部地区PM_(2.5)污染相对较轻;从时间变化来看,全国冬季12月份PM_(2.5)污染最重,1月份次之,2月份相对最低.这可为全国PM_(2.5)区域联防联控提供有力的信息支撑.     

泉州市PM_(10)与PM_(2.5)污染特征研究

基于泉州市区2014年1、4、7、10月的空气质量自动监测数据,分析了PM_(10)与PM_(2.5)污染水平并对其季节变化趋势进行探讨。结果表明,监测期间内,泉州市区PM10日均浓度变化范围为0.025~0.376mg/m3,PM2.5日均浓度变化范围为0.010~0.346mg/m3,PM_(10)与PM_(2.5)的年均日浓度分别为0.067mg/m3和0.034mg/m3。泉州市区大气中的PM_(10)与PM_(2.5)浓度均呈现出明显的季节变化趋势,春冬两季浓度高于夏秋两季。利用HYSPLIT-4模型对PM_(10)与PM_(2.5)浓度出现异常高值的时段进行气团后推轨迹推导,结果显示长距离传输和区域传输在不同时段对本地污染的主导作用不同。     

青奥会前后南京PM2.5重金属污染水平与健康风险评估

人类活动对大气环境的影响已成为人们关注的焦点.于青年奥林匹克运动会(青奥会,Youth Olympic Games)召开前后(2014年4~9月)动态监测南京大气中PM_(2.5)及其6种重金属质量浓度和污染特征,并分析其健康风险.结果表明,观测期间PM_(2.5)质量浓度变化范围为26.39~80.31μg·m~(-3),青奥会前的4、5和7月大气中PM_(2.5)质量浓度均达到国家空气质量二级标准(24 h质量浓度限值75μg·m~(-3)),青奥会期间达到国家空气质量一级标准(24 h质量浓度限值35μg·m~(-3)).青奥会结束后,空气污染出现反弹,大气PM_(2.5)质量浓度平均值为76.14μg·m~(-3).观测期间大气PM_(2.5)中重金属离子质量浓度的变化特征并不一致,主成分分析表明,污染物源排放是影响PM_(2.5)重金属离子质量浓度变化最重要因素.青奥会期间PM_(2.5)及重金属离子质量浓度均降至观测期间最低值,这与召开青奥会所采取的一系列政策干预减排措施发挥作用有关.PM_(2.5)中Cd、Cu、Ni、Pb通过呼吸和皮肤暴露的健康风险值均在可接受水平范围内,而Cr存在较大的致癌风险;Mn通过呼吸暴露对成年男性造成较大的非致癌风险;同时PM_(2.5)中6种重金属通过皮肤暴露对儿童也造成较大非致癌风险.     

中国燃煤电厂大气污染物排放的健康影响特征

基于全国高分辨率燃煤电厂排放数据库,利用全球-区域嵌套的大气化学伴随模式GEOS-Chem Adjoint,分析了全国各电网区域不同类型燃煤机组对PM_(2.5)污染相关健康影响的贡献.结果发现,2010年中国燃煤电厂大气污染物排放产生的PM_(2.5)污染导致10. 6万人(95%CI:6. 8~13. 2万人)过早死亡,占全国人为源PM_(2.5)污染相关过早死亡人数的9. 8%.其中,小型机组和老旧机组的健康损失强度(定义为单位发电量导致的过早死亡人数)显著高于大型机组和新建机组.装机容量小于100 MW机组的健康损失强度达到62人·(TW·h)~(-1),是装机容量600 MW以上机组的2. 8倍.类似地,投运年限超过30 a的老旧机组的健康损失强度为58人·(TW·h)~(-1),是投运年限5 a以内新机组的2. 1倍.在电网层面,华中电网的健康损失强度较大,达到77人·(TW·h)~(-1).进一步分析跨电网区域电力输送隐含的健康损失发现,2010年跨电网输电导致燃煤电厂健康损失较无跨电网输电情景增加过早死亡680人.本研究结果表明我国应当加快小型机组和老旧机组的淘汰步伐,降低燃煤电厂的污染健康影响,同时通过优化区域间输电结构,减少整体污染健康损失水平.