城市PM_(2.5)年均浓度达标策略研究

细颗粒物已经成为影响城市和区域空气质量的首要污染物。根据我国74个重点城市PM2.5年均浓度监测数据,分析了我国大气细颗粒物污染状况和区域分布特征。结合环境空气质量标准和国十条的要求,综合考虑不同区域空气污染特征、经济发展水平和环境管理需求的差异,提出了不同区域城市PM2.5年均浓度达标年限,并从管理机制、管理手段、达标途径等方面提出了我国城市PM2.5年均浓度达标策略。     

长江经济带PM_(2.5)时空特征及影响因素研究

大气细颗粒物(PM_(2.5))因其对空气环境质量乃至人类健康的巨大危害而逐渐引起学者们的关注。本文以我国综合实力最强、战略支撑作用最为突出的区域之一——长江经济带为研究对象,基于城市级空气质量监测数据,运用地理学时空分析与GIS可视化方法探索并呈现了2015年长江经济带PM_(2.5)的时空分布特征及其演变规律;在此基础上,结合空间回归模型考察了PM_(2.5)浓度与区域城市发展之间的内在关系。结果表明,就空间特征而言,长江中下游地区PM_(2.5)污染较长江上游地区更为严重,长江北岸地区比长江南岸地区更为严重;PM_(2.5)高浓度集聚地带主要位于鄂皖苏大部分地区,与空气质量较佳的云南及其周边地区呈"对角"分布状态。长江经济带内城市间PM_(2.5)浓度存在着显著的正向空间自相关,且自相关性随距离增大而不断减弱,其门槛尺度约为900 km;在这一范围内,PM_(2.5)空间集聚效应较为明显。就时间特征而言,冬季PM_(2.5)浓度相对较高,春秋两季次之,夏季空气质量最好;各地区浓度分布在年初相对离散,后有所趋同。此外,PM_(2.5)与其他类型的大气污染物(如SO2、NO2、O3)浓度两两之间均存在着显著的正相关性,暗示大气污染物从原发污染演变为二次污染,形成恶性循环。空间回归分析结果表明,PM_(2.5)污染随经济发展水平的提高呈现先上升后下降的趋势,在一定程度上支持了"环境库兹涅兹曲线"假说;且人口密度、公共交通运输强度均在不同程度上导致长江经济带PM_(2.5)浓度的升高。最后,从区域性联防联控、不同类型大气污染物协同治理、促进经济发展方式转型等方面为长江经济带的大气环境治理提出切实可行的政策建议。     

京津冀PM_(2.5)的主要影响因素及内在关系研究

大气污染物的源排放是形成灰霾天气的内因,气象条件是形成灰霾天气的外因。本研究通过构建PM_(2.5)浓度的两段式分布滞后模型,结合自然环境因素及经济因素对PM_(2.5)的影响因素进行了综合分析。在第一段模型中构建了PM_(2.5)和大气污染物排放量的分布滞后模型,第二段模型中构建了不同的大气污染源对大气污染物排放量的影响因素模型。大气污染物排放源主要包括工业源、生活源、机动车源、集中式污染治理设施源。在工业源中,工业废气重度污染行业是大气污染物排放主要的贡献者;在生活源中,燃煤消费量对大气污染物排放影响很大,这也是冬季供暖期间PM_(2.5)剧增的原因;在机动车源中,尽管黄标车的保有量仅占汽车保有量的10%左右,但却占据了颗粒物排放量的绝大部分。利用京津冀代表性城市PM_(2.5)日度数据研究得出平均气温、平均风速、日照时数、平均气压、降雨量、平均相对湿度、沙尘暴等因素对PM_(2.5)浓度的负向与正向作用。研究发现,大气污染物排放量对PM_(2.5)浓度具有聚集的滞后效应,当期大气污染物排放量、滞后一期、滞后两期、滞后三期大气污染物对PM_(2.5)浓度具有显著的正向作用,且影响依次递减。构建的大气污染物排放量的污染源影响因素模型揭示一个地区煤炭消费量、工业废气重度污染行业工业增加值、黄标车保有量对该地区大气污染物排放量具有显著影响。本研究对优化能源消费结构和产业结构,减少空气污染物排放提出了对策建议。     

常州市大气PM_(2.5)中水溶性离子组成及来源

于2013年3月~2014年4月采集常州市郊区、工业区、居民区和背景点的春季、秋季大气PM_(2.5)样品,用离子色谱法分析其中水溶性离子成分,对其组成、分布特征及来源等进行研究。结果表明:SO_4~(2–)、NO_3~–和NH_4~+是常州市PM_(2.5)中的主要水溶性离子,3种离子在PM_(2.5)中占比为18%~33%。不同功能区之间水溶性离子的占比和差异较小,常州背景点可能受到周边城市污染输送的影响。在PM_(2.5)中,NH_4~+与SO_4~(2–)和NO_3~–主要以(NH_4)_2SO_4和NH_NO_3存在;硫转化率(SOR)和氮转化率(NOR)是衡量二次无机粒子转化的有效手段,常州市各功能区的SOR均大于NOR;春季SOR0.25,NOR0.1,满足发生强烈光化学氧化反应的条件。     

长三角PM2.5和O3变化特征及与气象要素的关系

依据2017年长三角地区的空气质量小时数据,结合同期ECMWF气象资料,采用GIS空间分析、相关性分析和数理统计研究了区域O3、PM2.5的时空变化特征及其与气象因素的关系.结果 表明:(1)长三角城市群O3浓度在5和9月值最高,O3_8 h日变化特征呈拉伸型S曲线,在19:00、20:00达到浓度峰值,峰值浓度最大的地区是滁州,为111 μg/m3;O3空间分布由北到南逐渐降低,并且春季(136.57 μg/m3)＞夏季(117.35μg/m3)＞秋季(83.23 μg/m3)＞冬季(77.06 μg/m3);O3与其前体物CO、NO2相关性较强;当15＜T≤20℃,100＜PRS≤100.5 kpa时,O3浓度超标最严重.(2)PM2.5浓度月均值呈不规则U型分布,低谷期在7、8月;上海浙江区域日均浓度第一个峰值在9:00～10:00,安徽江苏区域是11:00～12:00,第二个峰值均在21:00;PM2.5空间分布内陆城市高于沿海城市,冬季(62.21 μg/m3)＞春季(44.70μg/m3)≈秋季(44.14 μg/m3)＞夏季(31.33μg/m3);与NO2、SO2相比,PM2.5和CO相关性更强;O3与温度、相对湿度是正相关,与风速、风向、气压、边界层高度、降水量则是负相关,PM2.5与风向、气压是正相关,与其他因素是负相关;当温度低于5℃,100＜PRS≤100.5 kpa时,长三角城市群PM2.5超标率最高.     

PM_(2.5)污染对京津冀地区人群健康影响和经济影响

京津冀地区是中国工业最为发达的地区之一和空气污染最严重的地区之一,也是国家控制空气污染的重点区域。空气污染导致的健康影响不仅会增加额外健康支出,还会导致过早死亡和工作时间减少,进而影响宏观经济发展。为了评估该地区PM_(2.5)污染引起的健康问题对宏观经济的影响,以及控制空气污染后带来的经济效益和福利的影响,本研究结合可计算一般均衡模型(Computable General Equilibrium)、温室气体与大气污染物协同效益模型(The Greenhouse Gas and Air Pollution Interactions and Synergies-Model,GAINS-Model)和健康影响模型对2020年京津冀地区PM_(2.5)污染引起的健康影响和经济影响进行评估。模型结果表明,2020年Wo Pol情景下PM_(2.5)污染引起的额外健康支出分别为北京44.2亿元、天津27.5亿元、河北97.5亿元。PM_(2.5)污染引起人均每年劳动时间损失分别为北京81.3小时、天津89.6小时、河北73.1小时。而劳动力供给和劳动时间减少所造成GDP和福利损失依次为天津(GDP和福利损失分别为2.79%和8.11%),其次为北京(2.46%和5.10%)、河北(2.15%和3.44%)。如果采取积极的控制空气污染物排放政策,在2020年WPol情景下,PM_(2.5)污染引起的额外健康支出分别为北京8.8亿元、天津4.9亿元、河北2.0亿元,较Wo Pol情景下显著下降。PM_(2.5)污染引起人均劳动时间损失分别下降为北京22.0小时、天津23.2小时、河北22.4小时。空气污染物控制政策给北京、天津和河北带来的经济效益分别相当于GDP的1.75%、2.02%和1.46%。因此,本研究显示控制京津冀地区PM_(2.5)污染带来的经济效益非常可观,其中天津效益最高,其次为北京,河北最低。空气污染物的迁移扩散会影响周边省市的空气质量,因此京津冀地区联合控制空气污染效果更好。     

中国省域PM_(2.5)污染的空间实证研究北大核心CSCDCSSCI

由于我国空气污染状况的日趋恶化,研究空气污染的形成因素并制定相应的污染治理政策对于我国生态文明建设有着重要的意义。基于STIRPAT环境效应分析模型,文中利用空间分析工具对选取的31个样本区域的PM2.5排放污染进行了空间探索性分析与空间计量检验。空间探索性分析结果表明:通过计算全局空间Moran’s I指数测算出样本区域PM2.5排放污染具有较强的空间自相关性,局部空间聚集检验则显示出样本区域PM2.5排放污染除具有自相关性外还表现出一定的空间异质性。进一步的空间计量检验结果显示样本区域GDP总量的增长将使得PM2.5污染继续恶化,而提高样本区域人均GDP水平则能有效的降低污染水平。样本区域在能耗上的空间交互影响也较为明显,对于选取的三个能耗指标,煤炭消耗的增加无论对于区域自身还是邻接区域都已成为加剧PM2.5排放污染的主要因素,原油消耗的增长只对邻接区域污染水平产生了影响,而电力消耗的提高缓解了区域自身的PM2.5排放污染但加剧了邻接区域的污染。由于空间溢出效应的影响,样本区域PM2.5污染表现出了很强的空间相关性,这就要求在相关污染治理政策的制定上要充分考虑到空间因素的影响,不仅要从经济发展方式和能源消耗结构的改变等环节入手,同时还要加强省域之间的协调促进,最终实现对污染的有效治理。     

外商直接投资对中国城市雾霾(PM_(2.5))污染的时空效应检验

本文利用了1998—2012年中国241个城市的空间面板数据对中国雾霾污染和FDI的区域分布特征及空间溢出效应进行经验考察,结合系统广义矩估计(SGMM)方法构建了动态空间面板模型,采用了Moran’s I和Geary’s C指数对中国FDI与雾霾(PM_(2.5))污染空间自相关性进行了全域和局域分析。结果发现:(1)雾霾(PM_(2.5))污染与FDI存在显著的空间正相关性,证明了雾霾(PM_(2.5))污染空间的溢出效应以及FDI的辐射效应的存在。同时FDI高值集聚区域一般是雾霾(PM_(2.5))高值集聚区,FDI低值集聚区域一般是雾霾(PM_(2.5))低值集聚区,表明一个地区的引资效果和雾霾(PM_(2.5))污染在地理上的集聚密切相关。雾霾(PM_(2.5))污染表现出显著的"叠加效应"和"溢出效应",说明中国雾霾(PM_(2.5))污染在空间维度、时间维度以及时空维度上分别表现出交叉、累积、持续的演变特征。(2)全样本下,FDI对雾霾(PM_(2.5))浓度的影响表现出增促效应。FDI存量每升高1%,雾霾(PM_(2.5))浓度升高0.011%。(3)分地区样本下,东部城市FDI存量每升高1%,雾霾(PM_(2.5))浓度升高0.001 9%;中部城市FDI存量每升高1%,雾霾(PM_(2.5))浓度升高0.018 3%;而西部城市FDI存量对雾霾(PM_(2.5))浓度影响不显著。上述实证结果说明中国雾霾污染存在着显著的空间依赖性和区域异质性,FDI对中国大部分城市的雾霾污染存在显著的增促效应。     

城市土地利用类型与PM2.5浓度相关性研究——以武汉市为例

随着我国工业化的不断发展,在我国的主要经济发展地区的雾霾天气不断爆发,使我国的大气环境日益恶化,严重影响了人们的日常生活和身体健康。PM2.5作为雾霾的重要组成成分,也日渐成为环境领域的研究热点问题。随着全球性变化研究领域逐渐加强了对土地利用与生态环境的相关研究,因此无论从法律和社会经济发展的角度,还是从生态资源保护与环境可持续发展的角度,土地利用与PM2.5的相关研究都显得相当重要。研究目的:分析武汉市各类用地类型与PM2.5浓度的相关性程度。研究方法:使用ENVI与ArcGIS对武汉市2013年MODIS气溶胶产品进行空间分析与插值处理,再应用SPSS将其与武汉市2013年10个观测点的PM2.5浓度数据作相关性分析,以证实MODIS气溶胶厚度与PM2.5浓度的相关性,并建立两者的线性回归方程,然后利用计算后的武汉市整体PM2.5浓度分布与各土地利用类型进行相关性研究。研究结果:武汉市PM2.5浓度有明显的空间分布特征,绿化面积比例与PM2.5浓度呈显著负相关,建设用地面积比例与PM2.5浓度呈显著正相关,未利用地面积比例虽然与PM2.5浓度呈正相关,但相关性较低,而耕地与水体对PM2.5浓度没有显著影响。研究结论:土地利用类型对武汉市PM2.5浓度的分布有显著的影响,其与搭载MODIS传感器的遥感卫星监测方式的结合能成为研究大范围特定区域PM2.5浓度空间格局的新方法,并且增加城市绿化面积,控制建设用地规模能有效减少PM2.5浓度。     

崇明岛种子植物区系及植被资源

崇明岛共有区系植物55科157属198种，区系组成复杂，地理成分多样，涵盖全部15个分布区类型，具有明显的热带-温带过渡性质，落叶树种占木本植物种类的90．5％，属于北亚热带常绿落叶阔叶混交林地带。群落外貌及属的相似性系数分析表明，崇明岛植物区系更接近江苏宜兴，而与临近的大金山岛和佘山差别略大。此外，岛上还有栽培植物和外来植物共235种，其中蔷薇科、菊科、禾本科、豆科、木犀科等科的种类较丰富，以加拿大一枝黄花、臭荠、刺果毛莨、一年蓬、空心莲子草、大米草、互花米草等对当地植被资源和生态系统的影响最大。崇明岛植物群落结构单一，缺乏灌木层，草本层多为广布杂草，其植被资源可以根据功能划分为江防海防林、湿地植被、道路绿化带、庭院景观林、游憩林、大田作物及经济林、水源涵养林等7大类，其中江防海防林及湿地植被是崇明岛植被生态系统的关键成分。提供了崇明岛新纪录野生及外来种子植物名录。     

2015年长三角地区城市PM2.5时空格局及影响因素分析

PM_2.5浓度值增加对大气能见度、人体健康和气候变化有着重要影响。采用2015年长三角地区监测数据,运用探索性空间数据分析法和相关系数法,分析长三角地区城市PM_2.5污染的时空格局和影响因素,结果表明：（1）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值为54.54 μg/m³,季节变化总体呈现春冬高夏秋低的季节性周期变化规律,1月和12月为一年中PM_2.5污染最严重的月份,污染范围最广,5~9月是PM_2.5浓度值优良时段,日均值春季和冬季的波动周期较短而剧烈,夏季和秋季波动周期相对较长而平缓。（2）2015年长三角地区城市PM_2.5年均浓度值整体上从江苏到浙江呈减少趋势,具有北高南低,局部突出的特征。（3）长三角地区城市PM_2.5浓度空间上存在集聚现象,低值集聚主要分布在浙江沿海地区,高值集聚主要分布在苏南地区。（4）燃烧排放的烟尘和前体物的二次转化对长三角地区PM_2.5浓度有显著影响。风速和降水量是影响PM_2.5浓度的两个重要气象因素。     

近60年来崇明岛东部淤涨速率初探

崇明岛作为我国最大的河口冲积岛,其形成发育与长江来水来沙息息相关。历史上就有崇明岛围垦筑堤的记载,近60年来崇明岛东部地区所筑大堤主要有54大堤、64大堤、68大堤、92大堤和98大堤。选取正东、东北、东南不同方向的4个断面,以大堤位置代表所筑年份海岸线位置,对崇明岛东部淤涨速率及滩地淤涨面积变化进行计算,结果表明:(1)近60年来崇明岛东部整体淤涨速率约为200 m/a,淤涨面积年均增长率为2.80 km~2/a;(2)不同断面上淤涨速率存在差别,其中正东方向断面上淤涨最快;(3)不同时段崇明岛东部各断面淤涨速率存在快慢变化。各断面上,20世纪90年代的淤涨速率均最大。对比发现,20世纪50~80年代崇明岛东部淤涨速率的变化趋势,与同期长江年入海泥沙量的变化趋势基本一致;但20世纪90年代,由于围垦强度加大,两者变化趋势不一致。以海堤研究岸线变迁的工作尚不多见,此方法将为研究长时间尺度的岸线变迁提供借鉴。     

崇明岛开发的自然秉赋与制约

在2l世纪世界环境与发展相互协调的历史背景下，有着自然优势的崇明岛开发成为上海现代化发展第三次飞跃的战略性目标之一。从长江口和崇明岛发育自然和人工控制后自然适应演变规律的历史和现状，探讨实现崇明岛开发的自然秉赋与制约因素，近两千年来长江河口自然演变规律的分析结果表明：弯道侧向环流及其对泥沙的输运对河口沙坝和汉道发育演变以及流域内众多大型工程对河口环流结构的影响研究，将是对长江口综合治理的理论前提，更是崇明岛实现人与自然协调开发的基础。而且，风能、湿地生态功能和岛内沟河网的自然生态功能、湿地生态功能和岛内沟河网的自然生态功能等可再生资源的充分利用可以实现崇明岛的零污染开发和治理。     

基于地面监测数据的2013~2015年长三角地区PM2.5时空特征

近年来,长三角地区灰霾天气持续增多,空气细颗粒物污染问题日益突出。基于2013年1月至2015年5月长三角地区及周边缓冲区内共214个空气质量监测站点PM_2.5逐时监测数据,运用普通克里金插值方法,从年、季、月尺度上分析了PM_2.5的空间分布格局和时间动态变化。结果表明:(1)2 a来,长三角地区PM_2.5浓度空间分布明显呈现整体北部高南部低,局部地区略有突出的分布特征;长三角地区PM_2.5浓度年均值为57.08μg/m³;其中,江苏省PM_2.5的年均值为三省市最高,为65.84μg/m³;其次为上海市,年均值为53.87μg/m³;浙江省PM_2.5的年均值较小,为51.53μg/m³。(2)从季节尺度分析,长三角地区PM_2.5浓度变化表现出冬春季高,夏秋季低的变化趋势;这与区域内冬季风向来源、降水稀少、气象扩散条件差有着密切的关系; (3)长三角地区月浓度变化大致呈U形分布; 12月份PM_2.5浓度最高; 3月份以后, PM_2.5浓度开始呈逐步下降趋势;在5~9月份,区域PM_2.5处于"U"字的谷底,其中6月份夏收时期秸秆焚烧、气象等因素导致PM_2.5浓度有略微升高;进入10月份后迅速攀升,且11、12月份呈现持续升高态势。     

南京浦口区大气负离子的时空特征及其与气象条件的关系

利用南京市浦口区境内老山森林、农庄、珍珠泉、石桥万诚4个观测点2014年10月~2015年10月大气负(氧)离子观测资料,分析了浦口区大气负(氧)离子浓度的时空变化特征及其与气象因子的关系。结果表明:(1)浦口区日平均大气负(氧)离子浓度为688个/cm~3,最大值约在21:00,为986个/cm~3,最小值约在12:00,为610个cm~3;(2)浦口区年平均大气负(氧)离子浓度为675个/cm~3,其中夏季最高,为728个/cm~3;冬季最低,为538个/cm~3;(3)浦口区大气负(氧)离子空间分布规律为:农庄珍珠泉老山森林石桥万诚;(4)不同天气条件下大气负离子与气象因子的相关性不同,如雨日,大气负离子与降水量、气温、相对湿度显著相关(P0.01);无雨天,大气负离子与日照显著相关(P0.05)。     

上海崇明东滩人工湿地冬春季水鸟的生境因子分析

为了解围垦后不同土地利用方式对水鸟的影响,于2011年11月~2012年5月对上海市崇明东滩湿地公园、北八滧鱼塘、98大堤内抛荒鱼塘、以及捕鱼港互花米草控制示范区的芦苇塘4类人工湿地开展水鸟调查,在冬季共统计到水鸟20 050只,隶属于5目9科34种,春季共统计到水鸟5 080只,隶属于6目7科47种。方差分析表明,冬、春季4类人工湿地水鸟种类、密度、多样性均有显著差异。运用相关分析对水鸟种类、密度、物种多样性、均匀性指数等群落特征及调查样方内明水面面积、平均水位、人为干扰、裸露浅滩面积、植被面积等环境因子进行水鸟生境因子选择分析,结果表明,冬季水鸟种类、多样性与明水面面积呈极显著正相关,水鸟种类与植被面积呈极显著负相关;春季种类、密度、多样性都与裸露浅滩面积呈极显著正相关。崇明东滩人工湿地在水鸟保育中起到了重要的作用,根据不同水鸟对生境因子的要求,冬季应保持较大的明水面面积和一定的水深,为雁鸭类建立合适的栖息地。春季应保持一定的裸露浅滩面积,为鸻鹬类提供良好的避难所。因此,水位调控成为崇明东滩人工湿地自然保育的重要手段     

长江中游城市群太阳辐射长期变化特征及其与气象要素的关系研究

基于长江中游5个气象辐射站点1961年以来的每日太阳辐射成分及其他气象观测数据,应用线性回归、相关分析、Pettitt突变检验等方法,探讨了近半世纪以来长江中游城市群太阳辐射的变化特征,指明地面接收太阳辐射的突变年份,并分析了太阳辐射与相关气象要素的关系。结果表明:近53年来长江中游地面接收太阳总辐射呈现先下降("变暗")、后上升("变亮")的趋势,该区域的辐射变化与全球范围内的"变暗"及"变亮"的变化趋势是一致的。日照时数与太阳辐射呈现较为显著的正相关性,相关系数r为0.63;而降水量则与太阳辐射呈现负相关性,相关系数r为–0.41。太阳辐射的这种突变变化也直接导致了气温的变化,在"变暗"阶段,太阳辐射与最高气温、气温日较差呈现出显著的正相关性,相关系数分别达到0.61和0.82,但其与最低气温、平均气温的相关性则不显著;在"变亮"阶段,太阳辐射与最高气温、气温日较差、平均气温呈现出正相关性,相关系数分别为0.56、0.62以及0.46,但其与最低气温的相关性则不显著。