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相似文献
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1.
姚青  丁净  杨旭  蔡子颖  韩素芹 《环境科学》2024,45(5):2487-2496
京津冀区域大气污染分布呈现明显的空间差异,厘清不同时间尺度下PM2.5和O3浓度分布有助于制定科学有效的污染防控措施.采用STL方法分解PM2.5和O3浓度,获取长期分量、季节分量和短期分量,研究其变化趋势与空间分布特征.结果表明,2017~2021年京津冀区域PM2.5浓度下降幅度高于O3,春、夏季PM2.5和O3浓度呈正相关,秋、冬季呈现负相关,短期分量和季节分量分别对PM2.5和O3浓度的贡献最大. PM2.5的季节分量、短期分量以及O3的长期分量和短期分量均存在2个主成分,对应河北省中南部和京津冀区域北部,在不同时间尺度上京津冀区域PM2.5和O3均存在次区域分布.与原始序列相比,长期分量能够更好地反映PM2.5和O3浓度的演变趋势...  相似文献   

2.
近年来,我国面临着细颗粒物(PM2.5)污染形势依然严峻以及臭氧(O3)污染日益凸显的双重压力.为进一步准确预测郑州市大气PM2.5与O3浓度并探明气象因子的影响,本研究使用2018-2022年郑州市大气污染物和气象因子逐时数据,结合统计学单因素分析和机器学习LightGBM模型多因素分析,建立了一种基于长时间序列数据的PM2.5与O3浓度预测及气象因子影响分析的综合分析方法.结果表明:(1)训练后的LightGBM模型能够较好地预测PM2.5污染,准确率达80.8%;对O3污染预测的准确率为52.5%.(2)郑州市大气PM2.5浓度与气压呈正相关,与比湿和环境温度均呈负相关;大气O3 8 h滑动平均浓度(O3-8 h浓度)与比湿和太阳辐射均呈正相关,与气压呈负相关.(3)有利的气象条件可能是2021年PM2.5年均浓度得到显...  相似文献   

3.
利用成都市2014~2016年逐日呼吸系统疾病和心脑血管疾病死亡资料、同期气象资料和PM2.5日均浓度和每日臭氧最大8h平均浓度(O3)资料,采用分布滞后模型以及广义相加模型中的独立效应模型、非参数二元响应模型和温度分层模型探究了成都市气温、PM2.5和O3单效应,以及气温与PM2.5(或O3)交互作用对当地呼吸和心脑血管疾病死亡人数的影响.单效应分析结果表明,气温与两种疾病死亡人数的累计暴露-反应关系均呈反“J”型分布,最适温度在22.2℃,该温度对应的疾病死亡人数最少;累积滞后1d的PM2.5(或O3)对应的健康风险最大,此时,PM2.5和O3浓度每升高10μg/m3,呼吸系统疾病死亡风险分别增加0.58%和0.54%,心脑血管疾病死亡风险分别增加0.35%和0.66%.分季节研究结果表明,PM2.5对两种疾病死亡影响的健康风险冬季最高,而O3的健康风险在秋季最显著.交互作用的研究结果表明,高温与高浓度的PM2.5(或O3)对疾病死亡的影响存在协同放大效应,当气温高于22.2℃时,PM2.5和O3浓度每升高10μg/m3,对应的呼吸系统疾病死亡风险分别增加2.30%和1.14%,心脑血管疾病死亡风险分别增加1.09%和1.03%.研究结果提示O3对人群健康的影响也不容忽视,应该引起足够的重视.  相似文献   

4.
基于西安疫情管控期空气监测数据,分析PM2.5和O3的时空序列特征,从PM2.5源解析、O3前体物VOCs溯源、气象要素和区域传输方向探讨污染成因.结果表明:(1)管控期PM2.5和O3分别同比上升20.39%和23.72%,其他参数均下降;与管控前后时期相比,管控期PM2.5和PM10日均值协同变化趋势减弱,O3和NO2此消彼长趋势增强;相比去年同期,PM2.5小时值升高11~19μg·m-3,O3小时值夜间18:00~23:00升幅增大,为10~19μg·m-3.(2)污染物浓度变化呈现一定的空间聚集协同性;受地形及植被阻滞吸附影响,PM2.5污染集中在北部,由于城郊NO2滴定效果弱于城区,表现为南部郊区O3污染较...  相似文献   

5.
为了探究珠江三角洲城市大气PM2.5和O3的协同污染特征,在深圳市大学城开展了秋季光化学反应活跃季大气污染加强观测.发现O3日最大8h平均值(O3_8h)和PM2.5在日间具有较强的正相关关系,且O3_8h与典型挥发性有机物(VOCs)甲醛的相关性显著高于NO2.利用气溶胶质谱仪在线测量了亚微米气溶胶化学组成,并利用正交矩阵因子模型(PMF)对其中有机气溶胶进行来源解析,解析出5类因子,其中二次有机气溶胶(SOA)占总有机物浓度的50%.通过对污染物之间的相关性分析发现,O3_8h和SOA具有良好的相关性,但与硝酸盐(NO3-)未表现出相关性,说明VOCs在深圳城区大气PM2.5和O3耦合生成过程中的作用比NOx明显,VOCs减排是深圳市协同控制PM2.5和O3污染的关键.  相似文献   

6.
牛笑笑  钟艳梅  杨璐  易嘉慧  慕航  吴倩  洪松  何超 《环境科学》2023,44(4):1830-1840
基于2015~2020年中国333个城市PM2.5和O3浓度监测数据,利用空间聚类、趋势分析和地理重力模型等方法,定量分析我国主要城市的PM2.5-O3复合污染特征和时空演变格局.结果表明:(1) PM2.5和O3浓度存在协同变化规律,当ρ(PM2.5_mean)≤85μg·m-3时,ρ(PM2.5_mean)和ρ(O3_perc90)存在同步增长的现象;当ρ(PM2.5_mean)处于国家Ⅱ级限值(35±10)μg·m-3时,ρ(O3_perc90)平均值的峰值增速最快;当ρ(PM2.5_mean)>85μg·m-3时,ρ(O3_perc90)平均值出现显著下降趋势.(2)我国城市PM2.5和O3  相似文献   

7.
京津冀地区细颗粒物(PM2.5)浓度改善速度放缓,而臭氧(O3)污染不断加剧,PM2.5和O3的协同控制对于京津冀地区空气质量持续改善十分关键且紧迫. 通过构建京津冀地区城市层面可计算一般均衡模型(CGE),模拟了PM2.5和O3的共同前体物—NOx和VOCs的边际减排成本曲线,进而构建了京津冀地区PM2.5和O3协同控制评估模型,确定了在不同空气质量目标下减排成本最小的NOx和VOCs协同减排方案. 结果表明:减排成本最小的情景下,京津冀各城市PM2.5和O3浓度达到《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值时;NOx和VOCs的排放量需较2017年分别降低25%~67%和22%~60%,需要投入的总减排成本为992.9×108元. 研究显示,基于京津冀地区城市政策仿真平台构建的PM2.5和O3协同控制评估模型,可为京津冀地区PM2.5和O3协同控制方案的制定提供参考.   相似文献   

8.
基于2013~2020年高时空分辨率的PM2.5和O3在线监测数据以及气象观测数据,利用KZ(Kolmogorov-Zurbenko)滤波耦合逐步回归等技术,对天津市PM2.5和O3浓度变化趋势、相互关系和影响因素进行了分析.结果表明,与2013年相比,2020年天津市PM2.5浓度下降50.0%,O3浓度上升25.8%.从月际变化来看,与2013~2017年相比,2018~2020年天津市PM2.5浓度月际间差异逐渐缩小,O3浓度从4月开始出现明显上升,污染发生时间节点提前.O3与PM2.5的相关性呈现明显的季节性分布特征,冬季整体呈负相关,夏季正相关且相关性比其他季节高.不同季节O3与PM2.5之间的拟合斜率与相关性系数整体呈正比例关系,拟合斜率与相关性系数的比值逐年升高说明PM2.5对O3...  相似文献   

9.
细颗物(PM2.5)和臭氧是我国主要的大气污染物,严重危害人群健康.为评估成都市大气污染防治行动实施期间PM2.5和臭氧对人群健康的影响,首先,利用流行病学中的广义相加模型和非线性分布滞后模型估算了2014~2016年成都市PM2.5和臭氧最大8 h滑动平均(O3-8h)浓度变化对居民疾病死亡影响的暴露-反应关系系数(β),在此基础上,采用环境风险和环境价值评估法估算2016~2020年成都市PM2.5和O3-8h浓度暴露水平变化的健康收益.结果表明:(1)2016~2020年成都市的ρ(PM2.5)年均值呈逐年下降趋势,从63μg·m-3降至40.92μg·m-3,年均下降率约为10.14%;与之相反,ρ(O3-8h)年均值从155μg·m-3升至169μg·m-3,年均增长率约为2.23%.(2)成都市PM2.5...  相似文献   

10.
为了解《打赢蓝天保卫战三年行动计划》期间(2018—2020年)以及之后(2021年)我国重点污染区域空气质量情况,并区分排放源控制与气象条件的贡献,本文利用逐小时监测的PM2.5、O3浓度以及气象要素数据,研究了2018—2021年京津冀及周边地区“2+26”城市PM2.5与O3污染特征,结合KZ (Kolmogorove Zurbenko)滤波方法定量分析了排放源与气象条件对PM2.5与O3浓度长期趋势的贡献. 结果表明:①2018—2021年“2+26”城市PM2.5浓度年均值与O3-8 h-90th浓度(O3日最大8 h平均浓度的第90百分位数)均呈逐年下降趋势. 2018—2021年PM2.5浓度年均值分别为60、57、51和45 μg/m3,河北省南部、河南省与山东省南部PM2.5浓度年均值均较高;O3-8 h-90th浓度分别为198、195、179和171 μg/m3,2018年保定市、石家庄市、聊城市与晋城市的O3-8 h-90th浓度(>210 μg/m3)均较高,而2021年太原市O3-8 h-90th浓度(192 μg/m3)较高. ②PM2.5与O3-8 h浓度(O3日最大8 h平均浓度)的长期分量在大部分城市受气象条件影响较为明显. 受气象条件影响的PM2.5浓度长期分量在2018—2020年无明显趋势,在2021年呈下降趋势;受排放源影响的PM2.5浓度长期分量在2018—2020年呈下降趋势,在2021年无明显趋势. 受气象条件影响的O3-8 h浓度长期分量在2018—2020年呈下降趋势,在2021年呈上升趋势;受排放源影响的O3-8 h浓度长期分量在2018年呈下降趋势,在2019—2021年无明显趋势. ③11个气象因子中,温度和相对湿度对PM2.5与O3-8 h浓度变化的影响较大,当温度与相对湿度均比前一天升高时,更有利于PM2.5与O3-8 h浓度的同时升高. 研究显示,“2+26”城市PM2.5与O3污染受气象条件影响显著,温度与相对湿度的变化对判定PM2.5与O3-8 h浓度同时升高的现象有一定积极意义.   相似文献   

11.
从人群健康角度分析我国大气PM2.5和O3污染导致的健康效益时空变化趋势及其影响因素,合理预测未来10年变化,为制定大气污染控制策略及目标提供决策支持.采用相对风险评估模型评估我国338个地级及以上城市2015—2018年大气PM2.5和O3污染导致健康效益的时空变化趋势,参考全球疾病负担2017年的方法估算人口数量、年龄结构、疾病死亡率及污染物浓度等因素对健康效益的贡献率,并设定不同目标情景预测2025年和2030年的健康效益.结果表明:①PM2.5导致的过早死亡人数从2015年的152.21×104人降至2018年的136.82×104人,O3导致的过早死亡人数从2015年的7.99×104人增至2018年的8.27×104人,两种污染物导致的健康效应最高值均出现在“2+26”城市.②人口数量、年龄结构、疾病死亡率和污染物浓度对归因于PM2.5的过早死亡人数变化的贡献率分别为4.83%、30.55%、19.00%及45.62%,对归因于O3的过早死亡人数变化的贡献率分别为17.76%、12.34%、23.41%及46.48%.③基于社会发展情况预测,大气PM2.5浓度2025年需降至40 μg/m3以下、2030年需降至35 μg/m3以下,且大气O3浓度2025年需与2018年持平、2030年比2018年降低4%,两种污染物导致的过早死亡人数才能与2018年接近.研究显示,未来我国应制定更高目标的大气污染控制政策,持续加强PM2.5的污染控制,进一步遏制O3的上升趋势,在生态环境保护上做到方向不变、力度不减,才能充分保障公众健康.   相似文献   

12.
为探究大气PM2.5和臭氧(O3)复合污染期间的污染物浓度削峰方案,以上海市2018年4月27—30日PM2.5和O3复合污染时段为研究对象,结合区域多尺度空气质量模型(CMAQ模型),建立上海市O3日最大8小时滑动平均值(MDA8 O3)以及PM2.5浓度与人为源排放的NOx和VOCs之间的响应关系,获得了EKMA (empirical kinetics modeling approach,经验动力学建模方法)曲线.在此基础上,探讨上海市MDA8 O3和PM2.5对前体物排放的敏感性,并进一步量化了本地减排、提前减排和区域减排等不同情景下PM2.5和MDA8 O3的浓度变化.结果表明:(1)上海市PM2.5和O3复合污染期间MDA8 O3的峰值率(PR)为0....  相似文献   

13.
利用2015—2022年九江市国控站点O3和PM2.5逐时浓度数据,研究城区与庐山O3和PM2.5的浓度变化和差异特征.结果表明,山区年均O3浓度显著高于城区(平均偏高41.06μg·m-3),城区年均PM2.5浓度普遍高于山区(平均偏高20.99μg·m-3).2015—2022年城区与山区O3浓度呈波动上升趋势,而PM2.5浓度呈下降趋势,?O3与?PM2.5总体均呈下降趋势.从月变化看,城区与山区O3浓度均呈典型的“双峰”型变化趋势,而?O3呈“单峰”型月变化趋势;城区PM2.5浓度和?PM2.5均呈现出“U”型变化趋势,而山区PM2.5浓度月变化趋势不明显.在季节上,?O3最高值出现在春季...  相似文献   

14.
为揭示湖北省PM2.5和臭氧(O3)复合污染演变特征,基于湖北省17个地市的空气质量国控点和武汉市大气超级站组分监测数据,全面分析湖北省17个地市2015—2020年PM2.5和O3的时空变化特征及相关关系,探讨PM2.5和O3协同效应的成因机理. 结果表明:①2015—2020年,湖北省PM2.5显著改善,平均降幅为4.7 μg/(m3·a),但冬季负荷仍较高,主要集中于中部地区;O3污染凸显,平均增幅为3.8 μg/(m3·a),污染集中在4—10月的暖季,东部地区最严重,近两年超标天数已与PM2.5相当. ②湖北省PM2.5和O3关联日趋密切,协同效应显著,日评价指标显示夏季二者呈显著正相关(相关系数为0.57),近两年当PM2.5浓度≤50 μg/m3时,相关系数高达0.63;冬季PM2.5浓度与Ox(O3+NO2)浓度呈正相关,尤其2020年东部城市二者相关性高达0.46,显示大气氧化性对PM2.5二次污染的重要性. ③以武汉市为例,归纳PM2.5和O3复合污染的成因,暖季低PM2.5背景下,高温、中等湿度和弱风速的气象条件以及VOCs和NOx等前体物的高浓度排放,使得受VOCs主控的光化学反应加剧,易造成O3污染,从而加强PM2.5二次生成;冬季高的大气氧化性,叠加不利气象条件,促进颗粒物的二次生成,导致重污染时PM2.5组分以硝酸盐等二次无机组分为主. 研究显示,湖北省PM2.5和O3协同控制重点为,在保持现有NOx控制力度基础上强化VOCs控制,遏制暖季和东部区域O3浓度上升,加强冬季和中部PM2.5治理.   相似文献   

15.
通过2013~2017年徐州市环境监测资料分析季风影响下主要大气复合污染物PM2.5和O3的相关性,并基于气象观测资料进一步探究PM2.5和O3相互作用机制的季节变化特征.结果表明:夏季风季节,PM2.5和O3呈正相关,相关系数高达0.56;冬季风季节,PM2.5和O3呈负相关,相关系数为-0.34,均通过了99%的置信检验,表明徐州市PM2.5和O3相互作用呈现相反的季节变化.夏季风季节,太阳辐射强,气温较高,大气氧化性较强,O3主导大气氧化性,大气氧化性通过促进二次颗粒物生成使得PM2.5浓度升高,夏季风季节以O3对PM2.5的促进作用主导城市大气复合污染变化;冬季风季节,太阳辐射弱,气温较低,大气氧化性较弱,高浓度的PM2.5削弱太阳辐射抑制大气光化学,导致O3生成率降低,冬季风季节以PM2.5对O3的抑制作用主导城市大气复合污染变化.  相似文献   

16.
为探究天津市各季节PM2.5与O3污染的非本地源贡献情况,本文以2017—2019年为研究时段,应用HYSPLIT模型,基于MeteoInfo软件对不同季节气流后向轨迹进行聚类分析,通过计算潜在源贡献因子(potential source contribution function, PSCF)、浓度权重轨迹(concentration-weighted trajectory, CWT)对天津市PM2.5与O3污染的外来潜在源区以及可能的污染传输途径进行研究. 结果表明:①天津市PM2.5和O3污染均较为严重,且具有明显季节性特征. 天津市各季节的气流变化明显,春、秋两季以西南方向气流为主,夏季以来自渤海的气流为主,冬季则以西北方向气流为主. ②天津市西南方向气流在各季节对应的污染物浓度均较高,春、秋两季西南方向气流携带的ρ(PM2.5)和O3浓度8 h滑动平均值〔简称“ρ(O3-8 h)”〕均最高;夏季,西南方向气流携带的ρ(O3-8 h)最高;冬季,西南方向轨迹携带的ρ(PM2.5)最高. ③西南方向上河北省南部的邯郸市,山东省西部的菏泽市、聊城市,以及河南省北部的开封市、濮阳市、新乡市均为天津市PM2.5与O3污染的主要潜在源区. 此外,冬季张家口市和唐山市对天津市PM2.5污染的潜在影响也较大. 冬季影响天津市PM2.5污染的外来潜在源区情况较为复杂,除西南气流外,其还受西北部与东部气流的影响. 研究显示,天津市大气污染区域联防联控需重点关注河北省南部、河南省北部以及山东省西部城市的潜在输送影响.   相似文献   

17.
自2013年《大气污染防治行动计划》实施后,南京市大气污染有所改善,但仍面临着细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)污染问题.为探究污染物浓度对其前体物减排的响应,获得有效的减排策略,常利用大气化学模式进行多组基于排放扰动的敏感性试验,而这需要消耗大量计算时间和计算资源.应用随机森林算法对2015年大气化学传输模式(GEOS-Chem)模拟结果进行机器学习,高效地预测了南京2019年PM2.5浓度日均值和日最大8 h臭氧(MDA8 O3)浓度对不同人为源排放控制情景的响应.随机森林结果表明2019年中国人为排放每减少10%,南京ρ(PM2.5)季节平均值下降2~4μg·m-3.当2019年中国人为源减排比例高于20%时,南京ρ(PM2.5)年均值将低于国家二级限值(35μg·m-3).若仅对中国地区O3前体物氮氧化物(NOx)和挥发性有机污染物(VOCs)同比例减排,反而...  相似文献   

18.
山东省PM2.5-O3复合污染特征突出,空间差异性明显,本文基于2016—2020年国控和省控环境空气自动监测站监测数据以及同期各气象代表站气象监测数据,分析PM2.5和O3时空分布的变化特征,初步探究其与气象因子及前体物的关系. 结果表明:①2016—2020年山东省空气质量逐步改善,优良天数比例上升了7.1%,重污染天数比例下降了3.5%. 除O3年评价值上升9.6%以外,SO2、PM10、PM2.5、CO和NO2的浓度均下降,降幅依次为61.3%、29.8%、28.6%、26.3%和11.4%. 各市PM2.5年评价值均下降(范围为18.4%~34.9%);除德州市外,其他15市O3年评价值均上升,滨州市的升幅(30.8%)最大. 1月PM2.5平均浓度最高,呈现先下降后上升的年变化趋势,6月O3平均浓度最高,且逐年上升. ②山东省PM2.5和O3均呈现内陆地区高于沿海地区的分布特征,PM2.5浓度在西部内陆地区较高,O3浓度在中北部内陆地区较高,PM2.5-O3复合污染特征在中西部地区较明显. 统计期间共计出现PM2.5-O3复合污染日224 d,分布在2—11月,出现天数逐年减少. ③为探究PM2.5-O3复合污染的影响因素及气象特征,进行相关性分析及气象因子阈值筛查,结果表明,PM2.5日均浓度和O3_8 h (臭氧日最大8小时滑动平均值)与其主要前体物和气象因子均呈现相反的相关关系,且对不同因子的响应有一定区域性差异. 当气温为14.9~24.1 ℃、相对湿度为55.5%~75.1%、风速为0.6~2.9 m/s、气压为992.8~1 018.8 hPa时PM2.5-O3复合污染易于发生,该条件下大部分城市的气温、相对湿度和气压平均值介于PM2.5和O3污染单独发生时的对应因子平均值,但平均风速小于PM2.5和O3污染单独发生的平均风速. 研究显示,“十三五”期间山东省PM2.5浓度波动下降,O3浓度波动上升,二者的协同关系日趋明显,气象因素对PM2.5和O3的生成和累积有一定影响.   相似文献   

19.
华北地区是我国空气污染最严重的地区之一.泰山为华北平原最高峰,可代表华北地区背景大气的环境特征.本研究利用2021年6-8月在泰山顶的强化观测数据,开展了基于观测的化学盒子模型模拟,结合位于泰山下国控站点(泰安市监测站)同期监测数据的对比分析,探究了泰山顶夏季PM2.5和O3的污染特征及成因机制.结果表明:(1)观测期间,泰山顶NO2、SO2、CO的日均浓度均明显低于泰山下,而泰山顶O3浓度相对更高.泰山顶O3浓度超标天数为61 d,超标率为67.0%,最长连续超标天数达23 d;泰山顶PM2.5日均浓度亦略高于泰山下.(2)泰山顶日间(07:00-17:00)O3浓度主要来源于光化学反应,而夜间主要来源于区域传输.观测期间,泰山顶O3的生成主要处于NOx控制区.(3)随PM2.5小时平均浓度的增加,其中二次无机盐(硫酸盐、硝酸盐和铵盐)浓度增加的...  相似文献   

20.
京津冀及周边地区是我国最具有代表性的空气污染较严重的城市群,为探究重污染地区空气污染的疾病负担及其未来空气质量改善的健康效益,基于环境因子人群疾病负担评估的基本方法,评估了京津冀及周边地区“2+26”城市2015年的PM2.5相关疾病负担,并对该地区在“十四五”及中长期PM2.5污染控制目标下的未来PM2.5疾病负担进行了预估研究,分析了PM2.5污染控制目标带来的健康效益.结果表明:①2015年“2+26”城市PM2.5所致超额死亡数为15.11×104例.②若不考虑人口变化,未来空气质量按“十四五”及中长期PM2.5污染控制目标改善,预计到2025年、2030年和2035年“2+26”城市PM2.5所致超额死亡数将分别降至11.49×104、10.62×104和9.85×104例,比2015年分别减少了23.96%、29.72%和34.79%.③分年龄段和分疾病对比发现,65岁以上老年人群PM2.5相关超额死亡数的占比较高且有上升趋势,与PM2.5相关的心脑血管系统疾病(中风和缺血性心脏病)的超额死亡数在PM2.5相关超额死亡总数中占比最大,且有增加的趋势.研究显示,京津冀及周边地区“2+26”城市未来空气质量的改善将大幅降低空气污染相关疾病负担,带来显著的健康效益,但由于人口增长和老龄化的影响,未来较长时间内我国空气污染带来的疾病负担依然较重,应持续改善空气质量,并关注脆弱人群的健康防护,以进一步降低空气污染相关疾病负担.   相似文献   

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