陈松蹊院士团队新报告:“反弹”成2022年空气质量评估高频词

近日,由中国科学院院士、北京大学讲席教授、北京大学统计科学中心联席创始主任、大数据分析与应用技术国家工程实验室核心成员陈松蹊院士领衔的环境统计团队发布第十份空气质量评估报告,基于连续八年对全国空气监测站点,尤其是重点监测区域空气质量的数据统计研究,分析PM2.5、PM10、二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)和臭氧(O3)六种空气常规污染物的浓度情况,反映了我国区域空气质量变化动态和后续污染治理需注意的问题。

这次报告在去年《空气质量评估报告(九)》的评估城市(京津冀晋鲁豫陕皖苏沪和内蒙古四市)的基础上增加了江西省11个地级市,从而将研究范围进一步扩大至九省三市的“3+110”个城市、770个空气监测站点,由此,研究区域涵盖了全国超过40%的人口。报告基于2013年3月到2023年2月共十年的监测数据,沿用前九份报告的统计学方法,对污染物浓度进行气象调整,剔除气象因素的影响,并在研究中剔除了春季期间沙尘天气对以PM10为主的六种污染物浓度影响,以最大程度地评估空气污染物的真实变化情况。

在这份86页的报告中,“反弹”成为一个高频词,先后出现了70次,多项指标显示,2022年(季节年,下同)没能延续近些年的向好趋势;各地区在不同污染物的治理成效上,也体现了明显差异,出现分化。中国空气污染治理这场长跑,尚处于焦灼而关键的时刻;后疫情时代,生产生活的恢复也带来空气污染“抬头”的趋势,如何在发展的同时保护生态、优化环境,是我们每个人不可回避的责任。

一、“反弹”成2022年空气污染高频词

2022年,PM2.5、PM10、二氧化硫和春夏臭氧均出现规模性反弹,涉及污染物种多、涵盖范围广。其中,基于经过气象调整的年平均值统计,PM2.5在北京、陕西和山西三省市反弹,“3+110”城市中有37个城市出现年均浓度上升;PM10在北京、山西、陕西、河南和河北五省市反弹,56个城市出现年均浓度上升;二氧化硫在上海、山东、河南、天津、江苏、北京、河北和陕西八省市反弹,63个城市出现年均浓度上升;春夏八小时臭氧在上海、江西、陕西、江苏、安徽、河南、北京和山东八省市反弹,“3+110”城市中有78个城市出现年均浓度上升。从极端污染情况看,PM2.5的年均90%分位数浓度在北京、山西、陕西三省市反弹,35个城市出现90%分位数浓度上升。春夏八小时臭氧的90%分位数浓度在北京、上海、河南、山东、江苏、陕西、江西七省市反弹,有66个城市出现90%分位数浓度上升。

九省三市去除气象因素影响后PM2.5和八小时臭氧(春夏)年平均浓度时间序列(微克/立方米),实线(虚线)代表在5% 统计学显著水平比上年有(无)显著增加或减少

二、不同区域空气质量变化特点

我国仍然面临PM2.5和臭氧的复合型污染问题。“3+110”城市中PM2.5浓度高的城市臭氧浓度也高,如“2+26”城市、汾渭平原11市和苏皖鲁豫交界地区;而PM2.5浓度低的城市臭氧浓度往往也低,如长三角和冀晋鲁豫陕的边缘城市。这说明有必要通过协同控制措施,治理PM2.5与臭氧两种污染物。

“3+110”城市2022年(左)和2021年(右)PM2.5秋冬和8小时臭氧春夏平均浓度的联合分布图

为了方便各级部门了解2022年的六种污染物情况,同时考虑过去六年的浓度变化情况,找到每个城市突出的污染问题,研究团队绘制了六种污染物气象调整后的浓度的监视坐标图和“3+110”城市2021年超标污染物情况的汇总表。

“3+110”城市 2022 年超标污染物词云图

京津冀及周边地区“2+26”城市、汾渭平原11市和苏皖鲁豫交界地区均是生态环境部大气污染治理的重点监测区域。2022年,“2+26”城市和汾渭平原在PM2.5、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳的平均浓度上表现较为接近,PM10污染以汾渭平原(104.6 微克/立方米)污染程度最高,“2+26”城市(92.7微克/立方米)次之;春夏八小时臭氧则以“2+26”城市(144微克/立方米)污染程度最高,汾渭平原(139 微克/立方米)次之。苏皖鲁豫交界地区的六种污染物浓度均较低,且在颗粒物和二氧化氮污染上显著优于“2+26”城市和汾渭平原。

“2+26”城市、汾渭平原和苏皖鲁豫交界地区六种污染物年平均浓度时间序列图(一氧化碳的单位为毫克/立方米,其余污染物的单位为微克/立方米)

三、疫情放开影响初现

“3+110”城市2021年各季节PM2.5“人努力”和“天帮忙”指数地图

延续之前的传统,报告通过结合原始污染物浓度与气象调整后的污染物浓度,计算“人努力—天帮忙”指数。2022年,“3+110”城市夏季与秋季“人努力”的比例较多(98/113、89/113),其中多数城市夏季排放在2021年基础上进一步减少,说明我们的减排政策在持续发挥着作用。从区域上看,74个排放反弹的城市大部分分布在研究区域的北部,较南部的几个城市本地排放还有一定下降。这可能是由于北方许多城市在冬季本就容易产生大量排放,疫情放开的刺激使得排放增加的效应被放大导致的结果。

四、极端污染情况值得重视

极端污染是衡量空气质量的另一重要标准,报告显示,虽然“3+110”城市过去七年PM2.590%分位数已有显著下降,但仍有17个城市浓度超过100微克/立方米。而在污染最严重的冬季,其平均值可达123.7微克/立方米;有33个城市超过150微克/立方米,这意味着这33个城市在冬季平均至少有9天时间达到重度污染。

在污染物平均浓度普遍改善的情况下,空气污染治理考核标准应该从平均浓度向分位数浓度转变,进而同国际上的考核指标接轨,同时能进一步减轻污染对人体健康造成的危害。

了解更多信息Song Xi Chen Lab:www.songxichen.com

空气质量评估平台:http://www.songxichen.com/AQAssess/#/

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