东北主要城市的空气质量长期变化特征

利用2001—2012年沈阳、大连、长春和哈尔滨市及2005—2012年齐齐哈尔市和牡丹江市城市空气质量日报资料对空气质量变化特征和影响因素进行了分析.结果表明,东北地区城市空气质量与国内北京、天津、石家庄等地区相比,空气污染相对较轻,6个城市空气质量都以Ⅰ级(优)与Ⅱ级(良)为主;6个城市首要污染物均为可吸入颗粒物,占样本总数80%以上.沈阳、长春、哈尔滨市空气污染指数(API)年平均下降趋势显著,通过P0.01的显著性检验.大连、齐齐哈尔空气污染指数(API)年平均下降趋势显著通过P0.05的显著性检验.地理因素、污染源及沙尘天气对东北主要城市API分布的区域性特征和季节变化具有重要的影响.     

山东重点城市空气质量及其与气象要素的关系

利用山东省济南、青岛2001—2010年以及其他7个重点城市2005—2010年逐日空气污染指数（API）和同期的常规气象资料,运用统计方法,分析了各市空气质量年、季变化特征,并利用SPSS软件进一步分析探讨了API指数与风速、气温、降水、湿度、日照时数等气象因子的相关关系。结果表明：济南由于受能源结构、地形、气象条件等因素的影响,API指数累年平均值最大达到91.2,沿海城市空气质量明显好于内陆城市,日照 API 指数最小仅为56.5;从年际变化来看,济南由于加强对空气污染的治理,空气质量明显改善,API指数呈逐年下降趋势,其他城市有不同程度的增加或减小。空气质量具有明显的季节变化,各城市均是夏季空气质量最好,优良率天数频率最多,冬季最差,济南冬季发生轻微污染以上天数的频率最大占39.8%;各城市均以 PM10为首要污染物出现的频率为最多,出现以 NO2、SO2为首要污染物频率最多的城市分别是枣庄、潍坊,出现空气质量为优频率最多的城市是日照;各城市4季 API 指数与同期常规气象要素密切相关,4季API指数与降水均呈负相关,除济南春季外,与风速基本呈负相关,春、夏、秋3个季节API指数与相对湿度基本均成负相关,冬季API指数与日照时数成负相关、与气温、相对湿度成正相关。     

2001—2012年哈尔滨市空气质量长期变化特征

根据2001—2012年环保部发布的哈尔滨市城市空气质量日报数据及同期气象资料分析了哈尔滨市空气污染指数(API)的变化特征.结果表明,哈尔滨市空气污染呈现明显的北方季节变化特征,API冬、春季高,夏、秋季低,供暖期高于非供暖期.哈尔滨市空气污染以可吸入颗粒物为首要污染物,空气质量状况以良居多,占总样本数的75.4%.从年际变化来看,空气质量有了一定的改善,12年间空气污染指数呈显著下降的趋势.哈尔滨市空气污染指数与风速呈显著正相关,与降水量、气温、能见度呈显著负相关.后向轨迹分析结果表明,哈尔滨市出现中度以上污染时,其气团来源体现了3种不同的特征.     

沙尘与大雾天气对京津石空气质量影响

采用北京、天津、石家庄2001-2010年沙尘与大雾天气的统计数据以及城市空气污染指数（API）,分析北京、天津、石家庄3市空气污染指数变化特征及大雾和沙尘天气下北京、天津、石家庄3市空气质量情况,进而得出沙尘大雾天气对京津石空气质量的影响。结果表明：2001-2010年间北京、天津、石家庄3市API总体呈下降趋势,天津、石家庄相对于北京空气质量改善较为明显,且空气质量夏季〉秋季〉春冬季。沙尘天气条件下,北京、天津、石家庄3市API平均值分别为255、179和167,空气质量出现良的比率天津为24%,北京、石家庄为10%左右,出现重污染的比率北京高达50%以上,天津和石家庄均在20%左右;3市沙尘天气高频次均出现在3-5月份,但北京沙尘天气发生次数远大于天津和石家庄。大雾天气条件下,北京、天津、石家庄3市API平均值为185、130和167,空气质量出现优或良的比率：天津〉石家庄〉北京,北京和石家庄出现重污染的比率均接近30%,天津不到10%,所以大雾天气对3市空气质量影响较小,大雾天气频次的变化波动并未对该地区空气质量的年际变化造成显著影响,3市高频次大雾天气集中在10-12月份,对该时段内空气污染呈现加重趋势有一定的贡献。所以沙尘和大雾天气均对北京、天津和石家庄空气质量存在不利影响,其中对北京影响最为严重,对天津影响最轻。整体上沙尘对3市的空气质量影响较大,大雾天气影响较小。     

基于GIS的中国API指数时空分布规律研究

以2009年1月至2012年12月的中国120个重点城市的API监测数据为基础,通过选取最优的空间插值方法获得各月及各季节的API空间分布图,并运用剖面线分析等空间数据分析方法研究其空间分布规律。结果表明,API在不同时段的变化较大;存在着明显的季节变化趋势,总体上冬季最高、春季次之、夏季最低,且夏秋季基本均分布在100以内;中国空气质量状况总体良好,API主要分布在51~100之间,但有较多地区分布在80~100间,空气环境质量仍不容乐观;API分布着以兰州和西宁为中心、陕西省西安市为中心及乌鲁木齐市和吐鲁番市为中心的几个空气质量较差的高值集聚的＂热点＂区域及海南省、广东省及福建省的沿海区域、西藏自治区等几个空气质量较好的低值集聚的＂冷点＂区域;在N-S、WE、NW-SE、NE-SW四个剖面线方向上相同季节的分布趋势基本一致,且同一方向上春夏秋冬四季的分布也大致相同,基本呈现＂低-高-低＂的分布趋势且北方地区明显高于南方地区。     

近10年中国空气质量时空分布特征

空气污染是建设健康中国过程中亟待解决的难题。利用2005—2015年全国86个重点城市空气质量日报数据,综合运用全局自相关法、层次聚类法、空间插值法以及重心迁移模型,从年度、季节和月份3个时间尺度上探讨了近10年来中国空气质量的时空分布特征。结果表明,(1)全国空气质量表现出显著的时间变化规律。从年际变化上看,空气质量逐年好转趋势明显;从季节变化上看,夏季空气质量最好,春秋次之,冬季最差;从月份变化上看,空气质量呈现出显著的先降后升的"U"型变化规律。(2)全国空气质量呈现出显著的空间集聚和分异规律,表现为"北重南轻、东重西轻"的空间格局。其中,京津冀地区、西北地区以及山东、河南属于长期高污染区;以珠三角为核心的南部沿海地区、云贵高原和青藏高原地区属于常年优良区。近10年全国空气质量整体虽得到有效改善,但部分地区(河北、山东、河南和江苏)污染仍在加重,期间污染范围从整个华北地区、中部地区和西北地区向京津冀地区集中,空气污染分布模式从集中连片分布变成零星分布。(3)近10年全国空气质量重心以向东北方向移动为主,表明东部和北部地区部分省份的空气污染程度较全国其他省份严重。(4)研究结果揭示了近10年中国空气质量的时空分异规律,可为寻求污染治理办法提供理论参考。     

基于关键气象因子和天气类型的广州空气污染预报方法应用

以广州市环境监测站2007年1月—2009年12月监测的空气污染指数(API)以及SO2、NO2、PM10等污染物为研究对象,探讨了广州市空气污染的变化规律;并分析它们与常规观测的地面气象资料之间的关系;建立了API指数以及SO2、NO2、PM10等污染物的预报方程;为了弥补单纯基于数学模型预报的不足,分析和确定了造成广州严重空气污染的典型天气类型和相关指标,以便在具体的业务预报中可以根据天气形势和相关指标做进一步的订正;该预报方法于2010年10月起应用于广州市环境监测中心站,作为2010年16届亚运会广州空气质量预报预警服务的重要工具之一,运行服务效果良好.     

邯郸采暖期环境污染特征及空气质量预报方法研究

利用河北邯郸气象和环境监测资料,分析了邯郸采暖期空气质量和环境气象条件特征;同时利用线性回归和BP神经网络统计方法对采暖期空气质量进行了预报研究。结果表明,PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2、CO(95)(CO日均值的第95百分位数)的空气质量指数(AQI)在冬季最高,夏季最低,O_3-8(90)(O_3日最大8 h值的第90百分位数)的AQI则相反。邯郸采暖期首要污染物以PM_(2.5)和PM_(10)为主,除O_3-8(90)外,其他5种污染物采暖期AQI均高于其年均值;同时采暖期降水少,温度低,小风出现频率明显高于非采暖期,而且局地逆温强,静稳天气指数高,是全年环境气象条件最差的时期。邯郸采暖期的环境气象条件1月最差,且夜晚差于白天,尤其是局地5—7时。邯郸采暖期首要污染物浓度与前一日污染物浓度、静稳指数、逆温、相对湿度和露点温度等呈正相关,与气温、风速、能见度和混合层高度等呈负相关。BP神经网络模型对污染物浓度的预报效果优于线性回归模型,可尝试应用于邯郸空气质量预报工作。     

区域尺度大气污染物特征分析

大气污染是人民的"心肺之患",为研究区域尺度下大气污染特征,为大气污染防治攻坚战提供理论支持,以华北平原7地市作为研究区,以2015年全年空气质量指数为数据基础,通过描述性统计分析及建立向量自回归模型得出以下结论:研究区重污染天气主要发生在1月、12月,且空气质量指数波动性较大,4月至9月空气质量指数在100左右波动,起伏较小;以PM_(2.5)和PM_(10)为首的颗粒物是研究区的首要污染物;首要污染物为臭氧,主要发生在6月至9月,呈现明显的季节性特征;以研究区内濮阳市为例,通过运用脉冲响应函数及方差分解分析得出濮阳市空气质量以内源污染为主.     

基于MODIS数据的山东省秸秆焚烧与空气质量关系探析

秸秆焚烧释放的各类气体污染物和细微颗粒对空气质量影响极大,是大气污染的来源之一。MODIS传感器具有灵敏度高、时效性强和空间覆盖宽等优势,利用其数据对秸秆焚烧进行监测,可以快速获取大范围内秸秆焚烧火点的位置、数量和烈度等信息。采用基于MODIS发展的上下文算法提取火点,并收集研究区空气质量指数(air quality index,AQI),PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2、SO_2、CO和O_3 6个空气质量分指数(individual air quality index,IAQI)数据以及相关气象数据,将山东省17个地市按照"是否沿海岸线分布"划分为沿海地区和内陆地区,对比分析秸秆焚烧对空气质量影响的差异性。将两类地区每日空气质量数据进行空间插值,对得到的区域所有栅格点的空气质量指数总和与该区域火点数进行时间序列上的相关性分析,进而分析秸秆焚烧造成的污染对环境空气质量的影响程度以及内陆、沿海地区空气污染的差异性。结果表明,火点数量与空气质量指数总和呈现正相关关系,且分别与AQI、PM_(2.5)、PM_(10)和O_3这4个指数呈极显著正相关关系(P0.01),火点增多产生的污染物使空气质量指数升高,导致空气质量下降。同时,沿海地区秸秆焚烧火点与空气质量指数的相关性强于内陆地区火点与空气质量指数的相关性,这表明大气扩散条件是研究秸秆焚烧环境效应的重要前提条件之一。     

The promise of Beijing: Evaluating the impact of the 2008 Olympic Games on air quality

To prepare for the 2008 Olympic Games, China adopted a number of radical measures to improve air quality. Using the officially reported air pollution index (API) from 2000 to 2009, we show that these measures improved the API of Beijing during and a little after the Games, but a significant proportion of the effect faded away by October 2009. For comparison, we also analyze an objective and indirect measure of air quality at a high spatial resolution – aerosol optimal depth (AOD), derived using the data from NASA satellites. The AOD analysis confirms the real but temporary improvement in air quality, it also shows a significant correlation between air quality improvement and the timing and location of plant closure and traffic control. These results suggest that it is possible to achieve real environmental improvement via stringent policy interventions, but for how long the effects of these interventions will last will largely depend on the continuation of the interventions.     

API-based assessment on urban air environment bearing capability in China

Given the complexity and time-consuming of the conventional environmental capacity based assessment on air environment carrying capacity; a new method for assessing urban air environment carrying capacity based on air pollution index (API) is presented. By using this new method, the air environmental bearing capability of 333 cities at the prefecture level and above is assessed. The results show that of the 333 cities 9.6% is of high bearing capability, 34.5% relatively high bearing capability, 52.6% medium bearing capability, 2.7% low capability, and 0.6% is of weak bearing capability; in terms of regional distribution, the western region is of relatively high air environment bearing capability, followed by north-eastern and eastern regions, and the ambient air quality in the middle region is quite poor; among the 12 urban agglomerations in key regions, Pearl River delta, west side of Taiwan Strait and Chengdu-Chongqing agglomerations are of relatively high carrying capacity while other agglomerations are of medium bearing capability. The assessment results imply that the existing air quality standard (GB3095-1996) is quite unsound.     

Site rent,air quality,and the demand for amenities

There has been considerable debate as to the information contained in the coefficients of a cross-sectional regression of site rent on air quality. Much of the confusion surrounding the analysis of the relationships (a) between air quality changes and property value changes, (b) between property value changes and benefits derived from quality changes, and (c) between the estimated cross-sectional coefficients and all of the above, can be cleared up by a discussion of the meaning of the hedonic equation. In that context, the implications for demand analysis are clarified.     

Effect of air-borne heavy metals on the biochemical signature of tree species in an industrial region,with an emphasis on anticipated performance index

The present study demonstrates elevated concentrations of air-borne heavy metals (Fe, 4.791; Cr, 3.142; Pb, 1.718; Cd, 0.069 μg·m^?3) in an industrial region and their subsequent accumulation in tree species grown in that area. Lagerstomia speciosa showed the highest leaf metal concentrations, whereas the lowest metal concentration was observed in Acacia moniliformis. Air accumulation factors (AAF) for heavy metals were in the sequence Cd>Cr>Pb>Fe. Plants exposed to air-borne heavy metals showed a significant (p<0.01, p<0.05) decrease in total chlorophyll and soluble sugars content, with higher synthesis of cellular antioxidants compared with ascorbic acids, proline and thiols (NP-SH). Plants with higher air-borne metal accumulation factors (AAF) generally have a high air pollution tolerance index (APTI) value. Assessment of the anticipated performance index (API) gave Alstonia scholaris as the ‘best variety’ and A. moniliformis and Shorea robusta as ‘very good’ for plantation and greenbelt development in an industrial region.     

成都市大气颗粒污染物与气象要素的关系

通过对2004年成都市API指数及API>100日数百分数的再分析,探讨了大气颗粒物污染季节分布、区域分布状况与气象要素的相互关系,并尝试用因子分析法研究了污染物浓度年际变化与气象因子的关系。研究表明,大气污染的季节分布为冬季>春季>秋季>夏季;API>100时数百分数的季节变化状况为春季>冬季>秋季>夏季,区域分布为城西北>城东>城北>城中心>城东南>城西>城南。城市发展对风向的改变比较明显,对风速的改变不明显。大气颗粒污染物年际变化与气象因子的相关性研究表明,PM10浓度与SO2、NOX、湿度、气压呈正相关,与风速、蒸发量、温度呈负相关关系。     

稳定气象条件对天津市环境空气质量的影响

环境空气中污染物浓度不仅与污染源的排放有关,更与气象条件的变化密不可分。在不利气象条件下,空气中污染物浓度可能在极短时间内就出现峰值,造成城市空气质量迅速恶化。通过对天津市2005年11月上旬连续出现的空气污染实证,分析了主要气象因子(温度、相对湿度、能见度)与空气污染物(PM10、SO2、NO2)之间的关系,探讨了稳定天气条件对空气环境质量的影响。     

Willingness to pay for clean air in China

We use a residential sorting model incorporating migration disutility to recover the implicit value of clean air in China. The model is estimated using China Population Census Data along with PM2.5 satellite data. Our study provides new evidence on the willingness to pay for air quality improvements in developing countries and is the first application of an equilibrium sorting model to the valuation of non-market amenities in China. We employ two instrumental variables based on coal-fired electricity generation and wind direction to address the endogeneity of local air pollution. Results suggest important differences between the residential sorting model and a conventional hedonic model, highlighting the role of moving costs and the discreteness of the choice set. Our sorting results indicate that the economic value of air quality improvement associated with a one-unit decline in PM2.5 concentration is up to $8.83 billion for all Chinese households in 2005.     

海洋性气候对天津市滨海地区空气质量的影响及预报

对天津市滨海地区污染气象条件与空气质量进行了相关分析研究,并在此基础上建立该地区空气质量统计预报方法,建立的统计方程经过试预报验证,取得良好的预报效果。