清華大學張強等評估2013年至2017年中國PM2.5空氣質量改善的因素

在過去的幾十年中,中國的能源密集型快速發展導致嚴重的空氣汙染和負面的公共衛生影響,這已成為中國顯著的環境和社會問題。 2013年初,頭條新聞不斷報道全國範圍內的嚴重PM2.5(空氣動力學直徑小於2.5 µm的顆粒物)汙染。中國首都北京的每小時PM2.5濃度甚至增至1,000μg/ m3以上,這是世界衛生組織(WHO)規定的健康標準水平的40倍。據估計,2015年PM2.5暴露導致全球約890萬人死亡,其中四分之一以上發生在中國。為了解決嚴重的空氣汙染問題並保護公眾健康,中國國務院於2013年頒佈了有史以來最嚴厲的《空氣汙染防治行動計劃》(《行動計劃》)。為支持《行動計劃》,2013年至2017年實施了一系列嚴格的清潔空氣行動,包括加強工業排放標準,淘汰小型汙染工廠,淘汰過時的工業能力,升級工業鍋爐,在住宅部門推廣清潔燃料以及加強車輛排放標準。隨著嚴格的清潔空氣行動的實施,2013年至2017年期間,全國PM2.5濃度迅速下降。

近日,清華大學張強團隊聯合賀克斌團隊和郝吉明團隊在Nature Communications上發表題為“Drivers of improved PM2.5 air quality in China from 2013 to 2017”的文章,系統地評估了2013年至2017年中國PM2.5空氣質量改善的相關因素以及相關的健康益處,重點關注了《行動計劃》中總結的6種主要控制措施的影響。


清華大學張強等評估2013年至2017年中國PM2.5空氣質量改善的因素


空氣停滯的發生通常是風速,邊界層高度(PBL)和降水發生的綜合影響,通常與PM2.5濃度呈正相關。例如,2013年1月某些地區發生了廣泛報道的嚴重霾事件。這些事件與嚴重的空氣停滯狀況有關,表現為低風速,低PBL和高溼度。低風速和低PBL抑制了PM2.5的去除,這在通風條件不佳的情況下是可以預期的,而高溼度則通過水相氣溶膠化學促進了二次氣溶膠的形成。2014年2月和2016年12月以及2013年11月/ 12月也觀測到了類似的不利氣象條件和嚴重的PM2.5區域汙染事件。相比之下,2017年12月與北風高頻率相關的有利區域氣象條件導致PM2.5濃度較低。在區域範圍內,氣象條件的變化可以主導每月的PM2.5異常。


清華大學張強等評估2013年至2017年中國PM2.5空氣質量改善的因素

從2013年到2017年,隨著中國有史以來最嚴格的清潔空氣政策的實施,全國範圍內的微粒(PM2.5)濃度大幅下降。該研究基於特定措施的綜合評估方法(結合了自下而上的排放清單,化學遷移模型和流行病學方法),估算了2013年至2017年中國PM2.5空氣質量改善的驅動因素。在5年內,估計的全國人口加權PM2.5年平均濃度從61.8降至42.0 µg / m3,其中人為排放減少是主要貢獻。儘管年際氣象變化可能會顯著改變PM2.5濃度,但對5年趨勢的相應影響相對較小。逐項評估表明,加強工業排放標準(發電廠和排放密集型工業部門),升級工業鍋爐,淘汰過時的工業以及在居民部門推廣清潔燃料是減少PM2的主要有效措施。2017年全國PM2.5濃度分別下降6.6-,4.4-,2.8-和2.2-µg / m3,,進一步將PM2.5歸因的額外死亡減少了37萬。該研究證實了中國最近開展的清潔空氣行動的有效性,並且逐項評估為中國以及其他發展中國家和汙染國家未來制定清潔空氣政策提供了參考。

原文鏈接:https://www.pnas.org/content/early/2019/11/12/1907956116


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