2014—2016年四川盆地重污染大气环流形势特征分析

利用2014—2016年四川盆地7个主要城市国家环境空气监测子站资料,结合2015—2016年MICAPS常规气象数据、NECP和ERA Interim再分析资料,统计分析四川盆地细颗粒物（PM_2.5）浓度时间分布特征及重污染期间的气象要素和环流背景.结果发现,2014—2016年四川盆地大气重污染主要发生在冬季,重污染日数分别为41、30和16 d,呈逐年降低的趋势.大气重污染期间,温度廓线出现多层逆温,逆温层大多出现在近地面925 hPa以下和700~600 hPa之间.四川盆地大气重污染主要对应两种环流形势,一种为500 hPa高空盛行西风气流,850 hPa高空等值线稀疏,另一种为四川盆地受到500 hPa高空槽后西北气流控制,地面为弱高压.以上两种环流形势下,四川盆地850 hPa高空附近气压梯度小,污染物不易扩散,导致重污染天气发生.本研究结论可为四川盆地大气重污染预报预警提供科学依据.     

西南涡对四川盆地PM2.5污染的影响研究

利用2015—2016年西南涡个例数据与同期的细颗粒物（PM_2.5）浓度数据进行时空匹配,对比分析西南涡过境前后四川盆地PM_2.5浓度变化,并结合温度、湿度、风等气象要素及逆温特征,深入研究西南涡对PM_2.5污染的影响机理.结果表明：①2015—2016年四川盆地共182个西南涡,其中,干涡72个（多集中在春季）,弱降水涡75个（多集中在春季和冬季）,强降水涡35个（多集中在夏季）.②总体而言,干涡过境使四川盆地PM_2.5浓度增加,降水涡使PM_2.5浓度减小,强降水涡的削减作用强于弱降水涡.全年来看,干涡过境使四川盆地PM_2.5浓度增加10.52%,强、弱降水涡过境分别使PM_2.5浓度减小29.72%、9.71%.③除降水外,3类西南涡对PM_2.5影响的主导气象要素和逆温条件为相对湿度、风速和逆温层底高.而主导季节差异的气象要素和逆温条件各异：干涡的主导因素是温度垂直变化和逆温强度,在温度随高度递减和逆温强度较小的春季和夏季,对PM_2.5浓度的增幅减小（甚至有削减作用）;弱降水涡的主导因素是湿度和风速、逆温强度和逆温层厚度,春季其过境时湿度和风速最小,逆温强度和逆温厚度仅次于冬季,甚至使PM_2.5浓度增加;强降水涡的主导因素是风速、湿度和逆温层底高,夏季其过境时风速和低层湿度最小,逆温层底高最低,对PM_2.5的削减作用远弱于其他季节.     

兰州市空气污染对呼吸系统疾病入院人数的影响

为评价兰州市空气污染对居民呼吸系统疾病日入院人数的影响,采用时间序列半参数广义相加模型(GAM),在控制了长期趋势、“星期几效应”及气象因子等混杂因素的影响后,分析2007~2009年兰州市空气污染物与呼吸系统疾病日入院人数的暴露-反应关系,并按性别和年龄层建立模型.3种空气污染物有一定的滞后效应,PM10滞后2d或5d,SO2滞后3d,NO2在当天或滞后3d对呼吸系统疾病入院人数的相对危险度(RR)值达到最大,其中PM10、SO2和NO2对呼吸系统疾病全人群的RR值分别为1.015、1.049和1.040.年龄￡15岁的人群对兰州市空气污染最为敏感,其次为年龄365岁的老年人群;空气污染对男性的影响较女性明显.     

气象环境要素对北京市消化系统疾病的影响

为探究气象环境条件对消化系统疾病的影响,结合分布滞后非线性模型与广义相加模型,分析了2009~2011年气象环境要素与北京市消化系统疾病急诊人数的暴露-反应关系.结果显示,气温对消化系统疾病的影响主要体现为“高温效应”,高于25℃的气温其危险度RR随气温升高而增加,且滞后效应能达到10d以上.较为极端的湿度(RH<10%或RH>90%)会显著增加消化系统疾病的发病,并有持久的作用,其与高温结合会形成“高温低湿”和“高温高湿”2种让人不适的情况.0～2m/s的风速在短的滞后期(5d)最能增加发病危险性.而3～4m/s的风速对疾病的危险性小,说明适度的风速不影响健康.浓度高于200μg/m³的PM₁₀和浓度高于70μg/m³的 NO₂具有即时的危险性(5d内显著);而较高浓度(>55μg/m³)的SO₂滞后一定时期后效应更加明显.     

大连市人群对多环芳烃的暴露及健康风险评价

近年来大连市多环芳烃污染日益严重.为研究大连市多环芳烃类有机污染物对居民产生的潜在健康危害,结合大连地区人群状况,采用多介质-多途径暴露模型,评价大连市居民暴露于多环芳烃的暴露量及由此导致的健康风险,分析不同环境介质、暴露介质及暴露途径的风险贡献率,并结合蒙特卡罗方法分析研究过程中的不确定性.在实际评价时,根据大连市的实际情况,选用了部分美国环保局推荐的参数,剩余的评价参数根据国内的相关文献进行了修正.结果表明,大连市居民中男性和女性对环境中多环芳烃的日平均暴露量分别为2.59× 10-4 mg/(kg·d)和2.79×10-4 mg/(kg·d).主要暴露途径是膳食暴露,此外呼吸暴露也占有一定的比重,皮肤暴露作用很小.膳食暴露中对总暴露贡献最大的食品是谷物和蔬菜.相应的男性和女性的健康风险度分别为2.68×10-5a-1和2.90×10-5 a-1,大连市多环芳烃类污染物居民人体健康风险度高于可接受健康风险度标准.大连市女性对多环芳烃的暴露量高于男性,女性健康风险平均值亦高于EPA标准值.大连市多环芳烃人群暴露与天津、北京和兰州相比存在一定的差异.各项参数中,粮食、蔬菜摄食量和相应的多环芳烃(PAHs)残留浓度是影响暴露的重要因素.通过蒙特卡罗模拟得到各年龄段人群对多环芳烃(PAHS)的日均暴露量的分布特征,各输出变量均服从对数正态分布.     

上海市居民暴露于多环芳烃的健康风险评价

为研究上海市多环芳烃类有机污染物对人体产生的潜在健康危害风险,结合上海市人群状况,采用多介质-多途径暴露模型,评价上海市居民暴露于多环芳烃的暴露量及由此导致的健康风险,分析不同环境介质、暴露介质及暴露途径的风险贡献率,并结合蒙特卡罗方法分析研究过程中的不确定性。在实际评价时,根据上海市的实际情况,我们选用了部分美国环保局推荐参数,剩余的评价参数根据国内的相关文献,我们进行了修正,以使暴露模型更较好的接近上海市真实暴露场景,提高模拟的准确度和精密度。结果表明：儿童、青少年和成人对16种PAH化合物（PAH16）的日均暴露量分别为1.27×10-3、8.90×10-4、7.49×10-4 mg·kg-1·d-1,主要暴露途径是膳食暴露,此外呼吸暴露也占有一定的比重,皮肤暴露作用很小。膳食暴露中对总暴露贡献最大的食品是粮食、肉类、鱼类。高环化合物主要来自肉类和鱼类。2环、3环、4环、5环和6环化合物对总暴露谱的贡献依次减少。健康风险评价结果表明,上海市儿童、青少年和成人由于 PAHs 暴露引起的平均致癌风险为7.20×10-6、6.13×10-6、4.44×10-6 a-1,上海市多环芳烃类污染物居民人体健康风险度高于可接受健康风险度标准。上海市女性对多环芳烃的暴露量高于男性,女性健康风险平均值亦高于EPA标准值。上海市多环芳烃人群暴露与天津、北京和兰州相比存在一定的差异。各项参数中,粮食、蔬菜摄食量和相应的多环芳烃（PAHs）残留浓度是影响暴露的重要因素。通过蒙特卡罗模拟得到各年龄段人群对多环芳烃（PAHs）的日均暴露量的分布特征,各输出变量均服从对数正态分布。     

西南涡对气溶胶光学厚度变化特征的影响研究

为研究西南涡对气溶胶光学厚度(AOD)的影响,本研究利用2008—2010年的西南涡个例数据与对应时间段的中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星遥感观测AOD数据,并结合降水量、风速、相对湿度、温度等气象资料进行了分析研究.结果发现,2008—2010年产生干涡31个,强降水涡29个,弱降水涡26个.总体而言,干涡过境后使AOD增加而降水涡过境后使AOD减少,且弱降水涡比强降水涡削减作用强.春季产生的西南涡对AOD的影响最大,夏季产生的干涡过境后会使AOD减少,夏季的弱降水涡过境后会使AOD增加.不同季节产生的不同类型西南涡过境后致使AOD变化的主导气象因子不同.总体而言,较大的风速对AOD具有显著的削减作用;干涡中较小的风速、温度和相对湿度是使AOD增加的主要因素;弱降水涡中较大的风速和产生的降水是使AOD减少的主要因素,但夏季产生的弱降水涡中影响AOD的主要因素是风速、温度和湿度;强降水涡中无明显的主导因素.     

气象舒适条件对呼吸系统疾病的影响

采用广义相加模型和分布滞后非线性模型,研究单个气象要素和以"通用的热气候指数"表征的多要素综合效应与北京市2009~2012年呼吸系统疾病急诊人数的暴露-响应关系,并按年龄、性别分层.结果表明,对全人群而言,高温效应即时,低温作用滞后;湿度<30%能显著增加发病风险,且效应持久;3m/s风速对应发病风险最低.少儿（≤ 14岁）受热胁迫影响最强,尤其突出高温高湿作用;成人（15~59岁）受冷胁迫影响强且滞后性;老年患者（>60岁）对冷胁迫敏感,着重防范低温低湿.采用舒适指数探讨环境对呼吸系统疾病的影响优于单要素表征,可加深对发病气象成因的理解,为科学预防、预测预警提供新思路.     

兰州市城区与背景点冬季大气气溶胶中主要无机离子的组成特征

对冬季兰州市城区和环境背景观测点的大气气溶胶样品进行了综合分析.结果显示,在同一地区的气溶胶中,细颗粒(PM10)所富集的无机离子浓度要比粗颗粒(TSP)高出7.59%-15.3%.说明水溶性离子更易在细颗粒中富集.气溶胶在受到人为污染影响后,其水溶性离子的浓度和构成也会因此发生变化.我们可以用测定同一区域内不同采样点气溶胶水溶物浓度的方法,来判断该地区大气气溶胶受污染的程度.在城区集中燃放烟花爆竹的除夕夜,气溶胶中部分水溶性离子浓度会迅速上升.上升幅度最大的是 K ,与非燃放期相比,TSP和 PM10中K 分别高出10.70倍和11.5倍.其次是NO-3, SO2-4,Mg2 ,NH 4和Cl-离子.