2008奥运期间京津冀地区可入肺颗粒物的减少外文翻译资料

 2022-12-07 04:12

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大气科学进展，第29卷，第6号，2012年，1330–1342

2008奥运期间京津冀地区可入肺颗粒物的减少

辛金元，王跃思，王莉莉 ，唐贵谦，孙杨，潘月鹏，吉东生

大气边界层物理和大气化学国家重点实验室

中国科学院大气物理研究所，北京100029

（2011年11月10日；2012年2月10日）

摘要

大气环境监测网络在2008届奥运会期间成功地进行了北京市大气质量监测工作。这种监测表明，高浓度的PM2.5污染具有区域模式在监测期间的结果（2008年6月1日-10月30日）。在背景站点，北京，北京–天津–河北城市群的可入肺颗粒物质量浓度分别为53micro;gmminus;3、66micro;gmminus;3，和82micro;gmminus;3。2008奥运期间的可入肺颗粒物水平最低（8月24日8时）：背景站点为35micro;gmminus;3，北京为42micro;gmminus;3和京津冀城市群为57micro;gmminus;3。这些水平代表分别比前奥运会的前期平均浓度减少48%，49%，和56%。在北京气象条件为代表的18% - 38%，排放控制措施的贡献了62% - 82%的跌幅。细粒子的浓度达到了“绿色奥运”的目标。

关键词：可入肺颗粒物，2008奥运会，城市群网络

引用：新，J. Y.，何韵诗王，L. Wang，G.问：唐，Y.太阳，Y. P. Pan和D. S.吉，2012：在北京天津–减低可入肺颗粒物–河北城市群2008奥运期间。大气科学，29（6），1330–1342，DOI: 10.1007/s00376-012-1227-4。

1、背景介绍

影响健康的空气污染主要与颗粒物有关。短期接触可吸入颗粒物经常会增加人的发病率和死亡率（Brunekreef and Holgate, 2002; Curtis et al., 2006）。长期接触于PM必然比短期接触的情况要少，但长期接触情况被认为会导致严重的健康后果（Dockery et al., 1993; Pope et al., 1995; Kap-pos et al., 2004）。为了评估空气中的颗粒物，所以必须要测定气溶胶质量和组成。

北京–天津–河北经济带是位于东北亚的中心；在中国这是一个快速发展的三大经济区。然而，北京-河北-天津城市群区域经济与社会发展仍不平衡。产业和技术结构之间的差异，能源利用效率，以及可持续发展的目标和城市规划了一个复杂的该地区的大气污染模式大气（Xu et al., 2005a; Tanget al., 2006; Cheng et al., 2007; Chan and Yao, 2008）。考虑到以稳定的天气为典型天气的地区，大气污染物容易聚集，在该地区导致能见度降低和严重污染事故（Chan et al., 2005; Streets et al., 2007）。大气污染威胁北京市居民的健康和福利以及经济发展和北京的国际形象（West etal., 2007; Kampa and Castanas, 2008）。

北京于2008年8月8日至8月24日主办了第二十九届8届夏季奥运会。

北京的空气质量成为一个人们特别感兴趣的话题。（Stone,2008）Streets et al. (2007) and Chen et al. (2007)主张区域空气质量管理研究和新的排放控制策略，以确保空气质量目标的迫切需要。

中华人民共和国国务院和北京市政府、天津市市政府，和河北省的合作，不遗余力以改善空气质量，支持与集资保护“绿色奥运”和实施“北京空气质量保障措施第二十九奥运会”。围绕奥运会期间，各级政府严格的改革或关闭了许许多多的污染企业。所有的机动车辆，未能满足欧洲1号排放标准（http://europa.eu/index en.htm），以及卡车在北京注册，没有特别许可，禁止七月份在北京通行。此外，在北京和其他许多城市（例如，秦皇岛，唐山市，天津等城市）在奥运会期间禁止车辆使用偶数或奇数牌照的车辆。这些措施提供了一个深入全面的在北京和周边地区实地调查的好机会，（Xin et al., 2010）。

许多报道都讨论奥运期间北京控制排放措施和气象条件对于减少颗粒污染物的贡献(e.g., Wang and Xie,2009; Cermak and Knutti, 2009; Wang et al., 2009;Wang et al., 2010a, b; Xin et al., 2010; Zhou et al.,2010; Huang et al., 2010; Xing et al., 2011)。Xin etal. (2010)报道，基于北京–天津–河北大气环境监测网络的数据，奥运会期间PM2.5浓度降低了43.7%。Wang 、Xie (2009)报道，2008年奥运会期间由于运输中大型货车通行减少32.3%，PM10的28%的减少。Zhou et al. (2010) 报道，北京2008奥运期间城市交通运输排放的PM10减少51.6%。Huanget al.（2010）针对于的奥林匹克和南风回来运动轨迹报告说，研究得出pm1.0污染水平减少了31%，强烈建议奥运期间可能的污染控制。 Wang et al. (2010a)报道称，奥运会之前通过进行1个月的减排，在奥运会期间可入肺颗粒物中至少减少60%。(i.e., July 2008). Wang et al. (2010)还报告说，经过控制措施的充分实施，可入肺颗粒物硝酸盐浓度相比之前的控制时期最初的两周硫酸增加64%和37%。Xing et al. (2011)去报道，北京2008年8月可入肺颗粒物在气象驱动影响的作用下降低30%，在其南部在排放驱动的影响下可入肺颗粒物浓度降低（sim;0%–55%）。另一方面，一些研究表明，奥运会期间非典型的气象条件对空气质量的影响显著。使用1◦times;1◦MODIS气溶胶产品，Cermak and Knutti(2009) 估计相比气象变异气溶胶负荷降低的幅度较低（10%–15%）。Wang et al. (2009) 根据一个站点的观测数据统计日常可入肺颗粒物浓度源在控制措施的贡献（40%）、气象（降水和水汽来源；16%）变到56%。

在本研究中，我们探究在北京及其周边地区可入肺颗粒物时空的质量浓度的变化，根据北京–天津–河北大气环境监测网络实时在线数据分析在奥运会期间其变化特征和减少细颗粒内物质。该网络提供了在北京的区域运输污染第一个全面的数据，在该地区的广泛的空间覆盖取得了很大的提高。这项研究的结果为确定细颗粒污染和综合污染管理区域影响特点等提供了科学依据。

  1. 材料与方法

由中国科学院大气物理研究所成立北京–天津–河北大气环境监测网络，是中国科学院和北京市环境保护局资助北京的奥运科技项目(IAP CAS)。从2008年10月1日到1月30日网络监测大气污染物(i.e., PM2.5, O3, NO, NO2, SO2,CO, and VOCs)实时提供大气污染预警。网络包括在北京–天津–河北城市地区主要城市17个站点。图1显示的网络站点分布。兴隆站是一个背景的网站，位于兴隆山的北部。北京有五个数据采集点：奥运村、双清路、龙潭湖、阳坊镇和IAP中心325米处。除此之外，还有四的网站在北京燕郊镇，香河镇，廊坊市，和舟舟的城市，以及七个距离北京较远的场所：天津中心255米处，保定市，石家庄市，禹城，沧州市唐山市镇，与秦皇岛市。

表1列出了关于网络的地理信息，并提供了关于研究区域的定义描述。

图1、北京-天津–河北大气环境监测网络建立了IAP的位置，CAS，红色的星星表示背景位置。

表1。网络的地理信息，有效观测时间和监测期间的平均浓度（2008年10月1日到30日）。

网络根据 a TEOM RP1400-PM2.5配备了一个0.1micro;gmminus;3分辨率，每小时plusmn;1.5 micro;gmminus;3，每天plusmn;0.5 micro;g mminus;3,每天0.06micro;gmminus;3最低检测限。过滤器每2周交换，进行监测流量，测量每个月卡利。然而，众所周知，由于半挥发性成分的挥发标准TEOMs是低估环境PM浓度，这是空调在高于环境温度(Groveretal.,2005,2006)。在这项研究中所使用的数据收集的网络数据，使用模拟采集模块，并通过无线通信技术，实时传输到数据中心。中央服务器是一个集成的可视化系统，进行质量控制程序和实时监控网络的结果。对可入肺颗粒物浓度不同研究领域的网站求得平均。这个污染物标准由世界卫生组织颁布(WHO, 2006; interim targets 1(IT.1): 75 micro;g mminus;3 and interim targets 2 (IT.2): 50 micro;g mminus;3)。

后向轨迹计算利用NOAA HYSPLIT（混合单粒子拉格朗日集成弹道模型）模式被用来追踪气团的运动。在这项研究中，使用混合单粒子拉格朗日轨迹计算后向轨迹后两天三维风组件，版本4.7模型(HYSPLIT4;http://ready.arl.noaa.gov/HYSP-LIT.php) 与等熵坐标和1小时的时间分辨率。网格的NCEP分析全球业务分析的数据均用于HYSPLIT。落后轨迹终点的位置是奥运村站（海拔100米以上）。聚类分析是用来分类落后的空气轨迹成组相似的历史。我们的结果表明，集群的轨迹与大尺度环流特征有关(Dorling et al., 1992; Cape et al., 2000; Rozwadowska et al., 2010)。生成聚集的轨迹(k-means algorithm in SPSS v.13, a software of Statistical Product and Service Solutions, http://www.spss.com.cn/) ，非层次聚类算法应用到每小时的主成分得分。统计检验显示，最佳聚类数为7，它们被命名为从1到7(Tang et al., 2009)。

3、结果与讨论

3.1在不同领域可入肺颗粒物特征

表1显示了有效的观测时间，平均浓度和标准偏差的可入肺颗粒物为网络监控中期(2008年1月1日10月30日; 152天)。地区和时期浓度变化很小(lt; plusmn;2micro;gmminus;3)，因为在网站有效观察gt; 118天152天，或78%的监测周期。（在所有的站点，平均152天137，或90%的网络。）在这项研究中，在不同区域的平均浓度和阶段（表2）平均每天使用的指数，在网站上日常指数均为当天的整体的平均水平。

图2和图3显示京津冀地区监测期的特征和可入肺颗粒物分布。北京平均可入肺颗粒物浓度(66plusmn;44 micro;gmminus;3)明显低于附近地区（87plusmn;50micro;gmminus;3)和偏远地区（91plusmn;41micro;gmminus;3)。引起浓度变化到的原因有很多；北京市的汽车、工业和建筑排放的废气排放标准比周边城市高，植被和水覆盖率的表面积少。特别是在北京奥运会期间更为严重，北京举行了第14个空气质量控制措施。在监测期间，该可入肺颗粒物质量浓度分别为兴隆山底站53plusmn;44micro;gmminus;3，北京66plusmn;44micro;gmminus;3，周边地区82plusmn;40micro;gmminus;3。背景（兴隆山站）区域可入肺颗粒物值接近 WHO IT.2 standard (50 micro;gmminus;3)。虽然超过了该地区的平均值，北京可入肺颗粒物平均在WHO IT.1 standard (75 micro;gmminus;3)。平均每日最低为51plusmn;36micro;gmminus;3，这在兴隆山站接近于53plusmn;44micro;gmminus;3，这是超出WHO IT.2 standard。京津冀地区细颗粒物污染严重(Xu et al., 2005b;Wen et al., 2007; Streets et al., 2007)。

可入肺颗粒物时空分布水平几近慢性周期性积累（约66%的时间）和快速的去除过程（约33%的时间；丁et al.，2005），振荡周期中部有一定的由极性的一般特征(Jia etal., 2008)。根据气象动力学，北京及其周边地区之间可入肺颗粒物值的最大值和最小值的变化是的一致(Ding etal., 2005)。例如，在奥运会之前，2个区域污染积累周期性显著。第一个缓慢积累过程发生于7月18日至28日的最高水平：兴隆山站达到155micro;gmminus;3、北京187micro;gmminus;3，周边地区200micro;gmminus;3，和偏远地区181micro;GM-3micro;gmminus;3。可入肺颗粒物最低水平是从7月28日到8月1日是一个快速的去除过程：兴隆山站达到10micro;gmminus;3、在北京12micro;gmminus;3，周边地区32micro;gmminus;3，和偏远地区60micro;gmminus;3。第二累积期（8月1日-8日），然后是去除过程（8月8日-11日）。此后，在奥运会期间发生累积过程，但可入肺颗粒物水平仍然很低，因为严格的大气污染控制措施的持续起到作用。结果还表明，对照期间不仅在北京，而且在整个地区可入肺颗粒物水平和日常变化低于没有控制的时期。

表2显示在北京及其周边地区可入肺颗粒物平均浓度在源头控制期和监测期的几个阶段。源的控制周期的阶段可分为五个时期：（1）未控制阶段（六月

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