基于《全球空气质量指导值(2021)》的中国环境空气质量评价与启示

2021年9月,世界卫生组织发布了《全球空气质量指导值(2021)》,在国际上引起了政府、社会组织和公众的广泛关注。本文梳理了全球空气质量指导值2021版相较于2005版的主要更新内容,以及全球空气质量指导值与我国环境空气质量标准之间的差异。基于我国2017年以来地级及以上城市的空气质量监测数据,比较了使用我国环境空气质量标准和全球空气质量指导值对我国空气质量进行评价的结果差异。同时,分析了全球不同国家空气质量现状和全球空气质量指导值要求的差距,以及我国空气质量在全球国家中的位次。评价结果显示:如果将2021版指导值作为评价标准,则2021年我国地级及以上城市日评价值达标比例仅为19.8%,所有城市的年评价指标均不能达标;我国PM_(2.5)和O_(3)暴露水平在全球203个国家中均处于世界中后水平。本文建议结合全球空气质量指导值的新要点,适时启动我国环境空气质量标准修订及相关大气环境质量管理制度的研究工作,引导我国城市空气质量持续改善。

基于注意力机制的城市多元空气质量数据缺失值填充

空气污染严重影响着人类的身体健康与社会的可持续发展,但传感器获取的多元变量空气质量数据往往存在缺失值,这为数据的分析与处理带来了困扰。目前,许多对某一种空气成分变化的分析方法只依赖于此属性的时间数据与空间数据,忽略了在相同时间区间内其他空气成分对此属性变化趋势的影响,且在离散型缺失数据的填充上难以达到理想的效果。提出了一种时间注意力深度学习模型(TAM)。该模型使用注意力机制来关注不同时间戳之间的相关性与不同特征时间序列之间的相关性,并结合短期历史数据来填充多元变量空气质量数据中的缺失读数。使用北京市的空气质量数据对所提出的模型进行评估,实验结果表明,相比较于其他10种基线模型,TAM具有一定优势。

湖北省人民政府关于印发《湖北省空气质量持续改善行动方案》的通知(鄂政发〔2024〕6号)

各市、州、县人民政府,省政府各部门:现将《湖北省空气质量持续改善行动方案》印发给你们,请认真贯彻执行.2024年4月20日湖北省空气质量持续改善行动方案为持续深入打好蓝天保卫战,以空气质量持续改善推动湖北经济高质量发展,守护荆楚美丽蓝天,切实提升人民群众获得感,制定本行动方案.一、总体要求(一)指导思想.以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,锚定2035年美丽湖北建设目标,协同推进降碳、减污、扩绿、增长.

民用飞机客舱空气质量标准限值及检测方法的比较

目的为飞机客舱空气质量污染事故调查、飞机适航认证及客舱环境卫生监测提供参考。方法比较目前国内外民用飞机客舱空气质量标准限值及检测方法。结果我国民用飞机客舱空气质量参数限值与国外限值要求有一定差别,主要是我国飞机客舱相对湿度限值比国外限值要求偏高;我国客舱温度限值要求按季节划分,国外则按飞机地面和巡航状态区分;我国客舱风速的限值略大于国外限值;而我国客舱二氧化碳和一氧化碳浓度限值均小于国外限值。其部分相关的检测方法也与国外存在一定差距。结论我国公共交通工具卫生标准中有关飞机客舱卫生部分参数限值及检测方法尚不够合理,建议应建立适合我国飞机客舱空气质量的卫生标准体系,包括飞机客舱空气质量各参数限值及其检测方法、评价指南等。

基于熵值多级模糊综合评判的空气质量综合评价

针对空气质量评价中多因素加权系数的确定问题,提出了基于多级评价和熵值模糊综合评判的评价方法。将城市各区与整个城市空气质量评价作为一个多级模糊综合评判问题,通过熵值法赋权值,直接从模糊关系矩阵获得各级评价的加权系数。实验中,以PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2作为评价因子,对山东省某城市六区2013年空气质量状况进行多级综合评价。结果表明,熵值模糊多级综合评判法平衡考虑了各种污染物的贡献,改进了超标倍数法过于强调高浓度污染物的缺陷。

基于WHO《全球空气质量指导值(2021)》的我国部分重点城市空气质量与长期健康效应评价

目的 评估我国部分重点城市空气质量及人群长期污染物暴露产生的健康效应。方法 收集2018—2022年中国空气质量最差的10个城市和空气质量最好的10个城市的六大污染物日暴露浓度数据,以及每个城市总人口和死亡率,对比分析这些城市的空气质量达标情况及长期健康效应。结果 我国城市空气质量与WHO《全球空气质量指导值(2021)》差距较大,长期暴露存在较大的健康风险。PM2.5、PM10、臭氧是城市重要的空气污染物,长期暴露可造成平均每个样本城市14 307、7 495、1 356人非意外死亡。结论 建议采取更积极有效的空气质量管理措施以及污染减排措施,促进PM2.5、PM10达标,适时修订我国环境空气质量标准,适度收紧二氧化氮浓度限值,设立臭氧长期暴露浓度限值,以降低污染健康风险。

利用Kappa统计值研究多种空气质量预报方法的一致性

采用基于权重Kappa统计值的方法,在剔除了由于偶然性和随机性造成的一致性的基础上,对三种常用的空气质量预报方法的预测结果的一致性进行了衡量。结果表明,"数值模式预报"与"综合经验预报"的预测结果为"中等的一致性",说明其预测结果的一致性并不是由于偶然性造成的。衡量结果是清晰的,避免了来自主观评价的差异。从而,有利于提高对不同模型预测结果的差异性的认识,对进一步提高空气质量预报的准确度有着重要意义。

空气质量指数及其含量的极值模型分析

选取北京市2016年1月~2018年3月的日空气质量指数数据,建立广义Pareto分布模型分析空气质量指数的超阈值序列,利用轮廓似然估计确定精确的参数置信区间,得到重现水平和中度、重度、严重污染天气发生的概率.将极值理论与相关结构Copula相结合,建立二元超阈值模型对空气质量指数含量PM2.5与PM10之间的极值相关性进行了研究,结果显示其中一个超限值的条件下另一个也超过限值的概率很大,两者具有较大的尾部相关性,它们的叠加作用加重了空气污染的程度.

国内外环境空气质量指数分析和比较

通过资料调研,对中国、美国、英国、中国香港等国家和地区的空气质量指数(AQI)进行了对比研究,以便考查中外AQI间的差异。结果表明:①国内外AQI的指标项目及取值时间、分级方案等主要依据各自的环境空气质量标准而制定,并随着环境空气质量标准的修订而不断更新。②在指标项目方面,各国AQI指数逐渐增加PM2.5指标且更加注重气体污染物急性效应的评价;中国AQI指数在API指数基础上进行了全面的扩充,在指标数量方面是世界上最多的。在分级方案方面,中国分级浓度限值主要参考美国和中国香港而制定,且大部分指标的分级浓度限值均与国际衔接,但中国SO2-1 h平均和PM2.5-24 h平均两个指标在AQI<200时的低浓度区间的评价结果偏宽松。③与国外相比,中国AQI实时报中颗粒物和臭氧的滑动平均时段具有一定的滞后性。建议中国开展颗粒物健康风险评价相关研究,改进AQI实时报的统计方法,并尽快开展AQI预报工作。

空气质量自动监测系统量值溯源方法研究

本文依据国家标准、行业标准的相关要求,针对点式和开放光程原理的气态污染因子连续监测系统,以及震荡天平、β射线法为主的颗粒物污染因子的连续监测系统,分析研究探讨了空气质量自动监测系统的主要参数,研究制定了主要参数的量值溯源方法。

基于污染物浓度设计值和相对响应因子的空气质量达标控制情景预测方法——以四川省“十四五”规划为例

提出一种基于污染物浓度设计值和相对响应因子的空气质量达标规划预测方法。首先通过数值模拟,评估最近5年年际气象条件差异对空气污染物浓度的影响,筛选出最接近5年平均气象条件的一年作为基准年,将该基准年气象场和各排放情景作为输入进行空气质量模拟,降低气象条件年际差异对未来污染物浓度水平预测的影响。然后,基于基准情景和控制情景在不同排放水平的空气质量模式模拟结果,将控制情景相对于基准情景的污染物模拟浓度的变化比例(相对响应因子)与污染物浓度设计值相结合,进行控制情景的空气质量水平预测和达标分析。以四川省为例,围绕相关减排政策,设计多个虚拟控制情景,对全省城市未来空气质量进行情景预测和达标分析,为“十四五”空气质量规划落地策略的制定提供科学支撑。

大气污染物实测浓度值与空气质量真实值偏离程度的研究

许多城市的大气污染物实测值（以SO2为例）都说明SO2浓度分布不是正态分布。那么用各个样本值的算术平均值来反映整体的平均趋势就是不适宜的。笔者研究了青岛市大气自动监测系统获取的SO2浓度值分布状态,由理论计算,得出算术均值偏离真实值的程度。并以此,对目前代表污染状况的算术均值,提出修正意见。

基于规范变换的空气质量指数公式的广义普适性

为了建立形式简洁、计算简便和普适的室内、外空气质量评价的指数公式,基于室内空气质量标准(GB/T 18883—2002),适当设置室内空气各指标"参照值"及指标值的规范变换式,并对各指标的标准值进行规范变换,使室内空气15项指标的各级标准规范值的变化范围与室外空气7项指标的同级标准规范值的变化范围一致。因此,基于规范对称性原理,用免疫进化猴王遗传算法优化得出的适用于7项指标规范值的室外空气质量评价的6个普适指数公式也同样适用于15项指标规范值的室内空气质量评价。以邯郸居民区和广州公共场所2个室内空气质量评价为实例,对6个指数公式的实用性进行了检验。结果表明,6个指数公式的评价结果是彼此和谐和一致的,也与传统的指数公式法的评价结果相符合。6个指数公式是目前室内、外空气质量评价中最简化、规范、普适和统一的方法。

U型路线空气质量定量评价结果的比较与分析——以宝鸡市峪甘路-石陵路为例

目的研究不同的数据处理方法对于宝鸡市峪甘路-石陵路空气质量评价结果(CI值)的影响。方法采用整体平均法和降维法,利用Origin 9.0软件对宝鸡市峪甘路-石陵路空气离子浓度观测结果进行统计分析,比较不同方法对于安培空气质量评价指数(CI值)以及空气质量评价等级的影响。结果整体平均法和降序降维法计算所得CI值非常接近,而且空气质量清洁度和空气质量分级结果是一致的。但是,时序降维法计算所得CI值普遍偏高。与另外2种数据处理方法相比较,13个观测地点的CI平均值,有11个与整体平均法和降序降维法依据CI值对于空气质量分级结果是一致的,但是有2个观测点的CI计算结果出现差异,即差异率为15%。结论降序降维法可以作为一种比较理想的空气正、负离子浓度测定结果的处理方法,而且与整体平均法相比较,因为变量少,更便于进行统计分析。

基于加权深度的异常曲线探测方法——以空气质量函数型数据为例

基于空气质量数据特征,在B-样条基底拟合曲线的基础上,将曲线本身信息、曲线变化信息引入分析,构造加权曲线深度指标,探索一种异常曲线探测方法。与现有仅考虑离散点信息和曲线本身信息的方法相比较,该探测方法更加符合空气质量数据特点,具备缺失值处理能力及整体异常和局部异常的识别能力。将该方法应用于兰州市空气质量数据采集点的二氧化氮水平曲线异常情况分析,结果表明该方法具有更好的异常情况识别效果。

国务院办公厅转发环保部等部门《关于推进大气亏染联防联控工作改善区域空气质量指导意见》

2010年5月11日，国务院向各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构办公厅发出《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》（国办发[2010]33号），要求认真贯彻执行《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见》（以下简称《指导意见》），《指导意见》主要内容摘登如下：

熵在空气质量指数(AQI)预测中的应用

为了更准确地找出影响空气质量指数的气象因子与提高其预测精度,提出了基于熵、BP神经网络和时间序列模型的组合预测模型。该方法利用增加了特征变量的转移熵方法,得到影响AQI的气象因子及其影响度,将得到的气象因子与AQI实测值作为BP神经网络的输入因子和时间序列分析模型的特征因子,影响度作为BP神经网络输入因子的初始权重,构建BP神经网络预测模型和时间序列分析预测模型,最后用熵值法组合各个预测模型的预测结果。实验表明利用该方法对空气质量指数进行预测可提高其预测精度。

宁波市中小学校教室空气质量与通风适宜方案研究

基于浙江省宁波市中小学校试点工程改造,安装室内空气质量监测系统和两种机械通风装置,实时采集监测数据,以CO2浓度为主要研究指标,分析教室内空气质量现状,并对比分析教室开窗和门窗紧闭时两种通风方式的处理效果。结合CFD数值模拟技术,对实际改造工程未涉及的其他通风方式的处理效果进行研究完善。结果表明,新风系统侧送风相较其他方式更胜一筹,在满足标准最小换气次数的情况下,可将室内CO2浓度始终控制在标准限值以内,并使教室内流场分布更为均匀。

“2+26”城市空气质量综合评价比较研究

对"2+26"城市的空气质量进行综合评价研究,建立评价指标体系。选取各城市在评价期的AQI及w(PM_(2. 5))、w(PM_(10))、w(SO_2)、w(CO)、w(NO_2)、w(O_3)等指标,分别用熵值法和因子分析法进行评价。根据评价结果,比较2种评价方法下的城市空气质量综合排名。2种评价方法下的空气质量排名相差不大,均显示北京市的空气质量排名第一。