近2億條數(shù)據(jù)解讀治霾這六年

1、前言本報(bào)告是本環(huán)境統(tǒng)計(jì)團(tuán)隊(duì)完成的第六份空氣質(zhì)量評(píng)估報(bào)告。前五份報(bào)告分別發(fā)布于 2015 年 3 月、2016 年 3 月、2017 年 3 月和 8 月、2018 年 4 月。第一份報(bào)告1分析了北京城區(qū) 2010 年至 2014 年基于單站點(diǎn)（美國(guó)大使館）的 PM2.5 污染狀況；第二份報(bào)告2通過(guò)研究中國(guó)五城市 2013 年至2015 年美國(guó)使領(lǐng)館和相鄰環(huán)保部站點(diǎn)的 PM2.5 數(shù)據(jù)，對(duì)比了兩個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)質(zhì)量和一致性，也度量和分析了這五個(gè)城市的 PM2.5 濃度的變化趨勢(shì)；第三份報(bào)告3集中研究了北京市全部（36 個(gè)）空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn) 2013 年至 2016 年的空氣質(zhì)量變化情況，量化了 A

2、PEC 會(huì)議、大閱兵和冬季供暖期間所采取的污染管控措施對(duì)空氣質(zhì)量的影響，并且將分析的污染物從單一的 PM2.5 增加到常規(guī)的六種污染物；第四份報(bào)告4通過(guò)分析京津冀地區(qū) 13 個(gè)城市 73 個(gè)國(guó)控站點(diǎn) 2013 年 3 月至 2017 年 5 月六種常規(guī)污染物的數(shù)據(jù)，總結(jié)了京津冀地區(qū)空氣質(zhì)量的狀況和變化趨勢(shì)；第五份報(bào)告5綜合評(píng)估了“2+31”城市（比“2+26”多 5 個(gè)城市）172 個(gè)國(guó)控站點(diǎn) 2013 年 3 月至 2018 年 2 月的狀態(tài)和變化趨勢(shì)。本報(bào)告覆蓋的城市范圍在去年“2+31”城市報(bào)告5的基礎(chǔ)上，增加了汾渭平原 11 市和延安市，統(tǒng)稱“2+43”城市。本報(bào)告將基于這 45 個(gè)城

3、市 247 個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn) 2013 年 3 月至 2019 年 2 月污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和 55 個(gè)氣象站點(diǎn)過(guò)去八年的氣象數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)總量超過(guò) 1 億 9700 萬(wàn)條），綜合評(píng)估“2+43”城市過(guò)去六年空氣質(zhì)量的實(shí)際狀態(tài)和變化趨勢(shì)。本報(bào)告的具體內(nèi)容如下：描述過(guò)去六年“2+43”城市六種常規(guī)污染物去除氣象因素影響后的時(shí)間和空間分布特征；分析京津冀及周邊晉魯豫陜地區(qū)六種常規(guī)污染物的濃度變化趨勢(shì)；總結(jié)“2+43”城市空氣質(zhì)量情況，為京津冀及周邊晉魯豫陜地區(qū)空氣治理提出切實(shí)可行的建議。首次給出“人努力-天幫忙”指數(shù)，分別量化氣象和人為因素對(duì)空氣質(zhì)量的影響。目錄 HYPERLINK l _TOC_2

4、50007 一、背景介紹1 HYPERLINK l _TOC_250006 二、采用數(shù)據(jù)說(shuō)明3 HYPERLINK l _TOC_250005 三、空氣質(zhì)量基本描述5 HYPERLINK l _TOC_250004 四、六種常規(guī)空氣污染物變化趨勢(shì)15五、“2+43”城市污染物綜合累計(jì)降幅與監(jiān)視坐標(biāo)63 HYPERLINK l _TOC_250003 六、區(qū)域煤炭消耗與工業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析67 HYPERLINK l _TOC_250002 七、“人努力天幫忙”指數(shù)73 HYPERLINK l _TOC_250001 八、總結(jié)與建議76 HYPERLINK l _TOC_250000 參考文獻(xiàn)83一

5、、背景介紹2013 年 9 月，國(guó)務(wù)院發(fā)布大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃8（簡(jiǎn)稱“國(guó)十條”）。同時(shí)期，為貫徹落實(shí)“國(guó)十條”，加快京津冀及周邊地區(qū)大氣污染綜合治理，環(huán)保部會(huì)同其他有關(guān)單位，制定了京津冀及周邊地區(qū)落實(shí)大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施細(xì)則9。我們?nèi)ツ臧l(fā)布的空氣質(zhì)量報(bào)告（五）中，在“2+26”城市基礎(chǔ)上保留了 2017 年發(fā)布的京津冀報(bào)告（四）中已經(jīng)研究的河北省北部的張家口、承德和秦皇島市。另外為了使山東省的濟(jì)南和濟(jì)寧之間沒(méi)有“空隙”，我們又加上了泰安、萊蕪二個(gè)城市，因此共有“2+31”個(gè)城市。2018 年 6 月，在生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的2018-2019 年藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)重點(diǎn)區(qū)域強(qiáng)化督查方案7中，汾渭平原地區(qū)

6、首次被提及。汾渭平原 11 城市包括：陜西省的西安、咸陽(yáng)、渭南、寶雞、銅川，山西省的呂梁、晉中、運(yùn)城、臨汾，河南省的洛陽(yáng)、三門(mén)峽。另外，我們額外加上延安市作為對(duì)照城市。因而在本報(bào)告中，我們?cè)谌ツ辍?+31”城市的基礎(chǔ)上，增加上汾渭平原 11 市和延安，總稱為“2+43”城市。從地理?xiàng)l件來(lái)看，京津冀大部分區(qū)域（張家口和承德除外）位于華北平原北部，西靠太行山脈，北依燕山，東臨渤海，呈現(xiàn)半封閉的地形。京津冀地區(qū)的幾個(gè)主要城市，北京、保定、石家莊、邢臺(tái)和邯鄲都坐落在太行山腳下，不利于污染物的擴(kuò)散。這一地形因素使得該地區(qū)的大氣環(huán)境承載能力并不高，尤其不適合煉鋼、煉鐵、煉焦、造水泥等高污染行業(yè)。然而，20

7、01 年之后， 華北平原上出現(xiàn)了大量的重工業(yè)產(chǎn)能，河北省也迅速發(fā)展成為一個(gè)重工業(yè)大省，成為中國(guó)乃至世界重要的鋼鐵產(chǎn)區(qū)。“京津冀大氣污染傳輸通道”中位于山西省的城市有太原、陽(yáng)泉、長(zhǎng)治和晉城，其地形條件不利于污染物的擴(kuò)散。太原位于太原盆地的北端，東有太行山阻隔，西有呂梁山作屏障。陽(yáng)泉多河谷及盆地等低凹地形，市區(qū)建筑群被煤炭開(kāi)采所遺留的煤矸石山所圈閉。長(zhǎng)治和晉城分別地處上黨盆地和澤州盆地。在工業(yè)特點(diǎn)上，太原經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)依賴原材料、高耗能、粗加工的重工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，大氣環(huán)境屬典型的煙煤型污染特征。陽(yáng)泉也多資源型工業(yè)企業(yè)，煤矸石開(kāi)采和山城機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣是重要污染源。長(zhǎng)治是以采煤、化工、電力、鋼鐵、冶煉等行業(yè)為主

8、的重工業(yè)城市。晉城以煤炭、電力、煤化工、鋼鐵等工業(yè)為主。山東 9 城市多位于山東省的西北、西南部，而山東省中部山地突起，西南、西北低洼平坦， 不利于污染物的擴(kuò)散。其中，濟(jì)寧是山東省經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)之一，城市化、工業(yè)化的迅猛發(fā)展使該地區(qū)具有典型的煤煙型污染特征。德州夏季炎熱、濕度大，冬季嚴(yán)寒干燥，導(dǎo)致冬季污染物擴(kuò)散條件較差。菏澤位于太行山與泰沂山之間南北走向的狹道上，夏秋季空氣對(duì)流擴(kuò)散能力相對(duì)較強(qiáng)，加之降水對(duì)空氣污染物有一定的清洗作用；冬季風(fēng)速較小，逆溫現(xiàn)象出現(xiàn)幾率較大，空氣對(duì)流擴(kuò)散差，易造成空氣中污染物濃度增高。淄博位于魯中山地和華北平原的過(guò)渡地帶，地形較為復(fù)雜；隨著淄博城區(qū)的擴(kuò)張，工廠與居

9、民區(qū)混雜，再加上地處三面環(huán)山的箕狀盆地之中，不利于污染空氣的擴(kuò)散；淄博歷年最多風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)和南風(fēng)，而有大型工礦區(qū)恰好處在張店城區(qū)的上風(fēng)向，這令淄博的霧霾境況“雪上加霜”。河南省地勢(shì)西高東低，北、西、南三面臨太行山、伏牛山、桐珀山、大別山，沿省界呈半環(huán) 形分布。其中，安陽(yáng)位于河南省最北部、京津冀經(jīng)濟(jì)圈的邊緣，近年來(lái)，已形成了冶金、電子、 化工、機(jī)械等工業(yè)體系，污染物排放量加大。焦作市位于河南省的西北部，地區(qū)資源以煤炭為主， 還有 40 余種礦產(chǎn)資源，多種工業(yè)以煤炭為主要能源。鄭州是全國(guó)重要的冶金建材工業(yè)基地，濮陽(yáng)是依托中原油田油氣資源勘探開(kāi)發(fā)而發(fā)展起來(lái)的典型資源型城市。河南省的鄭州、開(kāi)封、鶴壁、

10、 新鄉(xiāng) 4 市已入圍 2017 年中央財(cái)政支持北方地區(qū)冬季清潔取暖試點(diǎn)城市。汾渭平原為黃河流域汾河平原、渭河平原的總稱，橫跨山西、陜西、河南三省。地理因素方 面，汾河平原北接忻定盆地，東西受呂梁山脈與太行山脈地形阻隔，渭河平原南依秦嶺，北仰黃 土高原，西接隴山山脈，二者均沿汾渭地塹方向延伸，呈狹長(zhǎng)形，全年風(fēng)速較小，靜風(fēng)頻率較高， 不利于污染物擴(kuò)散，環(huán)境承載力較低。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，汾渭平原地區(qū)更偏向重工業(yè)，且規(guī)模偏小、裝備水平較低，火電、鋼鐵、焦化等行業(yè)企業(yè)數(shù)量多，產(chǎn)量大，中小型企業(yè)集中。能源結(jié)構(gòu)方面， 該區(qū)域工業(yè)以煤炭為主，且大量燃用散煤，工業(yè)鍋爐、采暖鍋爐、煉焦、煉鐵工業(yè)等均構(gòu)成重要 的污染源

11、。交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)方面，該區(qū)域以公路運(yùn)輸為主，且重型貨車(chē)、散貨車(chē)多，過(guò)境車(chē)輛占比 較大。自 2013 年 1 月 1 日起，環(huán)保部建立大氣污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括 PM2.5 在內(nèi)的六種常規(guī)污染物（PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧）的濃度。歷經(jīng)六年大氣污染治理的評(píng)估與考核，京津冀及周邊地區(qū)和汾渭平原區(qū)域空氣質(zhì)量是否有所改善，本報(bào)告將就此問(wèn)題進(jìn)行展開(kāi)?；谝延械?1 億 9700 萬(wàn)條數(shù)據(jù)，本報(bào)告將空氣污染物濃度的變化可視化，針對(duì)其中存在的問(wèn)題加以分析，并對(duì)其氣象與人為因素的比例進(jìn)行量化分析與解讀。二、采用數(shù)據(jù)說(shuō)明本報(bào)告所使用的污染物數(shù)據(jù)來(lái)自于環(huán)保部所屬的國(guó)控站，共“2+4

12、3”城市 247 個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，其中汾渭平原 11 市（用藍(lán)色標(biāo)記），延安市（用紅色標(biāo)記）是本報(bào)告新加入城市。本報(bào)告所考慮的城市比“2+26”及汾渭平原多了 6 個(gè)城市：河北北部三市，山東泰安、萊蕪和陜西延安。按照省市口徑統(tǒng)計(jì)如下：北京市：11 個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站（不包括定陵背景站）天津市：位于中心城區(qū)的 11 個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站河北?。菏仪f及其他 10 個(gè)地級(jí)市（保定、邢臺(tái)、衡水、邯鄲、滄州、廊坊、唐山、秦皇島、承德、張家口）共 57 個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站（不包含石家莊封龍山背景站）山西省：8 個(gè)城市（太原、陽(yáng)泉、長(zhǎng)治、晉城、晉中、運(yùn)城、臨汾、呂梁）共 49 個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站（不包含

13、太原上蘭、晉城白馬寺背景站）山東?。? 個(gè)城市（濟(jì)南、淄博、濟(jì)寧、德州、聊城、濱州、菏澤、泰安、萊蕪）共 39 個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站河南?。? 個(gè)城市（鄭州、開(kāi)封、安陽(yáng)、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽(yáng)、洛陽(yáng)、三門(mén)峽）共 47個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站（不包含鄭州崗李水庫(kù)、安陽(yáng)棉研所、焦作影視城、三門(mén)峽風(fēng)景區(qū)背景站）陜西省：6 個(gè)城市（西安、銅川、寶雞、咸陽(yáng)、渭南、延安）共 33 個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站（不包含西安草灘、寶雞廟溝村、咸陽(yáng)氣象站、渭南農(nóng)科所、延安棗園背景站）由于 2013 年 1 月和 2 月所考慮地區(qū)的空氣污染物數(shù)據(jù)有較高比例的缺失，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，所以本報(bào)告選取的數(shù)據(jù)時(shí)段為 2013 年 3 月

14、到 2019 年 2 月。其中，山西、山東、河南和陜西省有些城市在 2013 年 3 月份并未開(kāi)始監(jiān)測(cè)，因此這些城市從開(kāi)始監(jiān)測(cè)的時(shí)刻算起，比如山東省除了濟(jì)南外的八個(gè)城市從 2013 年 9 月份開(kāi)始監(jiān)測(cè)。即使如此，我們發(fā)現(xiàn)這些城市在開(kāi)始監(jiān)測(cè)時(shí)所處的季度，污染數(shù)據(jù)缺失比例仍然較高。本報(bào)告使用的“年”并非自然年，而是一年的 3 月份到下一年 2 月份的“季節(jié)年”，涵蓋一個(gè)完整的四季。這同我們之前發(fā)布的第三、第四和第五份報(bào)告一致。我們的空氣質(zhì)量評(píng)估以季節(jié)為基本時(shí)間單元，其中春季是 3 月到 5 月，夏季是 6 月到 8 月，秋季是 9月到 11 月，冬季是 12 月到來(lái)年 2 月。本報(bào)告將分析六種空

15、氣質(zhì)量常規(guī)污染物：PM2.5、PM10、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)和臭氧(O3)。由于氣象條件對(duì)觀測(cè)污染物濃度的影響很大，本報(bào)告沿用前五份報(bào)告的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)污染物濃度的觀測(cè)值進(jìn)行氣象調(diào)整，剔除氣象因素的影響。具體來(lái)說(shuō)，我們基于 2011 年 3 月到 2019年 2 月累計(jì)八年的小時(shí)氣象數(shù)據(jù)，對(duì)“2+43”總共 45 個(gè)城市分別構(gòu)造基準(zhǔn)氣象條件。我們之所以用了 8 年的氣象數(shù)據(jù)（比污染數(shù)據(jù)多 2 年），是想構(gòu)造更穩(wěn)定的基準(zhǔn)氣象條件。之后，在此基準(zhǔn)氣象條件下計(jì)算各季度污染物的濃度。其中，河北、山西、山東、河南和陜西省 43 個(gè)地級(jí)市的氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于對(duì)應(yīng)城市的氣象站

16、點(diǎn)，共 43 個(gè)；北京市的氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于朝陽(yáng)、海淀、豐臺(tái)、昌平、順義、懷柔、石景山、門(mén)頭溝和南郊觀象臺(tái)共 9 個(gè)氣象站點(diǎn)；天津市中心城區(qū)的氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于天津城區(qū)（市內(nèi)六區(qū)）、北辰區(qū)和東麗區(qū)共 3 個(gè)氣象站點(diǎn)。圖 1 給出了這 247 個(gè)污染物監(jiān)測(cè)站點(diǎn)外加 13 個(gè)背景站（紅色圓點(diǎn)）和 55 個(gè)氣象站點(diǎn)（藍(lán)色三角形）的位置?？傮w可以看出，污染物監(jiān)測(cè)站點(diǎn)與氣象站點(diǎn)地理位置比較相近，空間匹配度高。圖 1：“2+43”城市區(qū)劃及其站點(diǎn)分布（ 代表空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)， 代表氣象站點(diǎn)）（圖中黃色區(qū)域?yàn)椤?+26”城市范圍，灰色區(qū)域?yàn)榉谖计皆?11 市，橙紅色和綠色區(qū)域?yàn)楸緢?bào)告加上的 6 個(gè)城市）三、空氣質(zhì)量

17、基本描述首先我們用每個(gè)城市的 PM2.5 小時(shí)濃度數(shù)據(jù)來(lái)初步描述“2+43”城市空氣質(zhì)量的基本狀況。這一研究并沒(méi)有去除氣象的混雜影響，除去氣象因素的污染評(píng)估見(jiàn)下一節(jié)。我們延續(xù)之前報(bào)告的設(shè)定，將空氣質(zhì)量按照 PM2.5 濃度劃分成六個(gè)等級(jí)，其中括號(hào)內(nèi)為中國(guó)目前使用的空氣質(zhì)量等級(jí)劃分：“優(yōu)良空氣”（優(yōu)）：PM2.5 濃度小于或等于 35 微克/立方米“輕度污染”（良）：PM2.5 濃度介于 35 和 75 微克/立方米之間“中度污染”(輕度污染)：PM2.5 濃度介于 75 和 115 微克/立方米之間“污染”(中度污染)：PM2.5 濃度介于 115 和 150 微克/立方米之間“重度污染”(重

18、度污染)：PM2.5 濃度介于 150 和 250 微克/立方米之間“嚴(yán)重污染”(嚴(yán)重污染)：PM2.5 濃度大于 250 微克/立方米。目前我國(guó)以 75 微克/立方米作為二十四小時(shí)“優(yōu)良空氣”P(pán)M2.5 濃度的最高值，這是世界衛(wèi)生組織（以下簡(jiǎn)稱 WHO）在 2005 年所建議的空氣質(zhì)量準(zhǔn)則中給出的“過(guò)渡時(shí)期”的初級(jí)指標(biāo)10。通過(guò)圖 2 至圖 7，我們發(fā)現(xiàn)，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，“2+43”城市中很多城市已經(jīng)有超過(guò) 50%的時(shí)間達(dá)到 “優(yōu)良空氣”標(biāo)準(zhǔn)。考慮到近幾年我國(guó)空氣質(zhì)量的改善情況，我們認(rèn)為以 75 微克/立方米作為二十四小時(shí)“優(yōu)良空氣”的上界已過(guò)于寬松，應(yīng)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。實(shí)際上，空氣質(zhì)量“良”

19、也是一種傷害11，因此我們建議盡快使用 WHO“過(guò)渡時(shí)期”第二級(jí)指標(biāo)所給定的 50 微克/立方米作為“良”的上限。這一國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的提高將有效減少中國(guó)人群的污染暴露水平和未來(lái)個(gè)人及國(guó)家的醫(yī)療健康開(kāi)支，也將為下一步的大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃提供更高的目標(biāo)和新的動(dòng)能。本報(bào)告使用 35 微克/立方米作為空氣質(zhì)量“優(yōu)良”的上界。這一標(biāo)準(zhǔn)是有流行病學(xué)依據(jù)的。因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期暴露在 PM2.5 濃度介于 35 微克/立方米和 75 微克/立方米之間的空氣中依然會(huì)對(duì)人體健康造成危害12,13,14。為了獲得一個(gè)城市的空氣質(zhì)量狀況，目前普遍的分析方法是對(duì)該城市所有國(guó)控站點(diǎn)的原始PM2.5 小時(shí)濃度取平均值作為該城市

20、的平均PM2.5 小時(shí)濃度，用于計(jì)算各個(gè)城市六種空氣質(zhì)量等級(jí)在每個(gè)季節(jié)所占的比例。用這種方法，我們繪制了圖 2 至圖 7 的時(shí)間占比圖。 HYPERLINK l _bookmark0 11這一方法受氣象混雜因素干擾，不能完全代表背景排放。第四節(jié)我們將給出去除氣象干擾的調(diào)整濃度。圖 2：北京、天津市和河北省 6 市 2013 年至 2018 年空氣質(zhì)量六個(gè)狀態(tài)時(shí)間占比圖圖 3：河北省 5 市和山東省 2 市 2013 年至 2018 年空氣質(zhì)量六個(gè)狀態(tài)時(shí)間占比圖圖 4：山東省 7 市和河南省 1 市 2013 年至 2018 年空氣質(zhì)量六個(gè)狀態(tài)時(shí)間占比圖圖 5：河南省 8 市 2013 年至 2

21、018 年空氣質(zhì)量六個(gè)狀態(tài)時(shí)間占比圖圖 6：山西省 8 市 2013 年至 2018 年空氣質(zhì)量六個(gè)狀態(tài)時(shí)間占比圖圖 7：陜西省 6 市 2013 年至 2018 年空氣質(zhì)量六個(gè)狀態(tài)時(shí)間占比圖綜合分析圖 2 至圖 7，我們可以獲取“2+43”城市空氣質(zhì)量的一些信息：地理區(qū)域特征對(duì)于“優(yōu)良空氣”（PM2.535 微克立方米）占比：以河北省北部三城市（張家口、承德和秦皇島）和延安最高，陜西省其余城市次之，山西、山東、“環(huán)渤海五城市”（滄州、廊坊、唐山、北京和天津）與河南再次，“沿太行山五城市”（石家莊、保定、邢臺(tái)、邯鄲和衡水）最低。就 2018 年而言，山東省“優(yōu)良空氣”占比繼續(xù)保持上升趨勢(shì)，并且

22、多于山西、河南等省份；環(huán)渤海城市與沿太行山城市之間差距呈現(xiàn)縮小態(tài)勢(shì)；汾渭平原方面，春季除臨汾、洛陽(yáng)外均有不同程度惡化，夏季（除呂梁、寶雞）和秋季則有明顯提升。對(duì)于冬季的重污染（PM2.5150 微克立方米）占比：河北沿太行山五城市最高，在 2013 年曾達(dá)到 60%，環(huán)渤海五城市、山東和河南次之，達(dá)到 40%，山西在 20%左右。就 2018 年而言，同2017 年相比，京津冀方面：沿太行山五城市惡化，體現(xiàn)在秋冬季節(jié)重污染占比的提升（除邯鄲秋季以外），環(huán)渤海五城市也有惡化但幅度較小。其他地區(qū)方面：河南、山東、山西幾乎所有城市均存在不同程度的惡化，其中以河南地區(qū)最為嚴(yán)重，重污染占比普遍有近 10

23、%的增加。汾渭平原地區(qū)秋季普遍有所好轉(zhuǎn)，體現(xiàn)在“優(yōu)良空氣”占比提升和污染占比下降，冬季則城市間差別較大，洛陽(yáng)、三門(mén)峽、臨汾等惡化，呂梁地區(qū)空氣質(zhì)量有所提高，陜西地區(qū)六個(gè)城市普遍在秋季改善、冬季惡化，其他城市則變化不明顯。季節(jié)特征冬季的重污染狀態(tài)最多，其比例明顯高于其它三個(gè)季節(jié)。在沿太行山的保定和邢臺(tái)等城市的一些年份，冬季重污染比例在 2013 年至 2016 年達(dá)到 50%左右，2017 年冬季下降明顯，但 2018 年普遍提升。夏季重污染鮮有發(fā)生，近年來(lái)輕度污染占比也趨于下降，多數(shù)城市不超過(guò) 10%，主要以優(yōu)、良為主。春秋兩季空氣質(zhì)量介于夏冬之間，通常秋季空氣質(zhì)量低于春季。表 1 和表 2

24、分別統(tǒng)計(jì)了 2015 至 2018 年度“2+43”城市各城市空氣質(zhì)量處于重度及以上污染狀態(tài)（PM2.5 濃度高于 150 微克/立方米）、污染狀態(tài)（PM2.5 濃度高于 35 微克/立方米）的時(shí)間占比。通過(guò)對(duì)表 1 和表 2 的分析，我們可以直觀地感受到“2+43”城市空氣污染的情況和演變。2015 年至 2018 年重度及以上污染狀態(tài)（PM2.5150 微克/立方米）占比排名前五的城市均以沿太行山脈的河北城市為主， 2018 年河南和沿太行山地區(qū)的城市占比增幅較大。而污染狀態(tài)（PM2.535 微克/立方米）占比前四名則由 2015 年和 2016 年的山東省的城市轉(zhuǎn)移到以沿太行山脈的河北、

25、河南城市?？諝赓|(zhì)量最好的四個(gè)城市承德、張家口、秦皇島和延安分別位居河北北部和陜西北部。由此可見(jiàn)，地理因素和每個(gè)城市的排放水平對(duì)空氣質(zhì)量有很大的影響。雖然圖 2 至圖 7、表 1 及表 2 所展示的六種空氣質(zhì)量時(shí)間占比在一定程度上可以反映“2+43” 城市的空氣污染狀況，但是時(shí)間占比統(tǒng)計(jì)受某年氣象因素的影響很大，不同年的氣象條件不盡相 同，使得比較不能公平。我們發(fā)現(xiàn)表 1 和表 2 中的城市排名與經(jīng)過(guò)氣象調(diào)整得到的圖 13 和 15 的 城市排名有相當(dāng)大的出入。這意味著，我們需要依靠更精確的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來(lái)反映某個(gè)城市去除氣象 影響后的污染水平，為空氣污染狀態(tài)的評(píng)估提供更加科學(xué)的依據(jù)，這也是我們?cè)谥?/p>

26、幾節(jié)要做的。2015 年2016 年2017 年2018 年1保定 17.7%石家莊 25.6%咸陽(yáng) 10.6%安陽(yáng) 13.4%2德州 16.4%保定 20.9%邯鄲 10.2%咸陽(yáng) 12.2%3衡水 15.6%邢臺(tái) 18.4%石家莊 9.7%石家莊 11.7%4新鄉(xiāng)15.6%安陽(yáng)17.9%邢臺(tái)9.1%保定11.4%5聊城15.2%邯鄲17.2%安陽(yáng)9.0%邢臺(tái)11.2%6鄭州14.5%臨汾16.9%臨汾8.8%邯鄲11.2%7菏澤14.4%咸陽(yáng)16.1%西安8.3%鄭州10.8%8石家莊 13.6%衡水15.7%保定8.1%開(kāi)封10.6%9焦作 13.4%西安15.0%渭南7.8%濮陽(yáng)10.

27、4%10廊坊 13.4%渭南14.5%鄭州7.6%臨汾10.0%11濟(jì)南 12.9%焦作14.4%運(yùn)城7.2%焦作9.8%12邢臺(tái) 12.8%北京14.4%開(kāi)封7.2%洛陽(yáng)8.9%13北京 12.5%唐山13.9%焦作7.1%新鄉(xiāng)8.4%14萊蕪 12.2%德州13.7%濮陽(yáng)7.1%菏澤8.3%15淄博 11.4%天津13.2%菏澤6.8%西安7.8%16濟(jì)寧 11.3%新鄉(xiāng)12.4%聊城6.2%聊城7.4%17唐山 10.9%鄭州12.2%洛陽(yáng)6.1%運(yùn)城7.2%18邯鄲 10.4%廊坊12.2%萊蕪5.8%衡水7.2%19安陽(yáng)10.3%洛陽(yáng)12.0%三門(mén)峽 5.6%長(zhǎng)治7.1%20洛陽(yáng)10

28、.1%聊城11.9%滄州 5.4%渭南7.1%21濮陽(yáng)9.7%太原11.9%德州 5.4%晉城6.6%22濱州9.6%濱州11.4%晉城5.4%三門(mén)峽 6.6%23三門(mén)峽 9.5%運(yùn)城11.4%衡水5.3%鶴壁6.6%24開(kāi)封 8.8%鶴壁11.3%長(zhǎng)治4.9%萊蕪6.5%25太原 8.3%濮陽(yáng)11.3%濱州4.8%陽(yáng)泉6.3%26咸陽(yáng) 8.2%滄州10.9%新鄉(xiāng)4.8%唐山6.3%27鶴壁 8.1%開(kāi)封10.8%淄博4.7%德州6.2%28天津 7.9%菏澤10.1%唐山4.6%天津6.2%29運(yùn)城 7.4%陽(yáng)泉10.0%濟(jì)寧4.6%廊坊6.1%30滄州 7.1%萊蕪9.2%寶雞4.5%泰安

29、6.0%31泰安 6.8%晉城8.3%廊坊4.4%滄州5.8%32西安 6.6%濟(jì)南8.3%濟(jì)南4.4%寶雞5.7%33寶雞 6.5%寶雞8.2%鶴壁4.1%淄博5.7%34渭南 6.4%晉中8.2%天津3.9%北京5.6%35長(zhǎng)治 6.2%淄博8.1%北京3.7%濱州5.2%表 1：“2+43”城市 2015 至 2018 年(季節(jié)年)重度及以上污染狀態(tài)(PM2.5150 微克/立方米)時(shí)間所占百分比重度及以上污染狀態(tài)占比排名36臨汾5.9%三門(mén)峽 7.3%太原3.6%濟(jì)南4.8%37陽(yáng)泉5.1%長(zhǎng)治 7.0%陽(yáng)泉3.5%太原3.8%38銅川4.7%泰安 5.8%泰安3.3%晉中3.4%39

30、晉城4.4%秦皇島 5.7%晉中2.9%銅川3.0%40晉中3.8%濟(jì)寧5.5%呂梁2.6%秦皇島 2.4%41承德2.3%呂梁4.8%銅川2.4%濟(jì)寧 2.3%42秦皇島 1.6%銅川4.6%張家口 0.8%呂梁1.4%43延安 0.7%延安2.0%秦皇島 0.7%張家口 1.0%44張家口 0.6%承德1.4%延安 0.5%承德 0.6%45呂梁 0.4%張家口 1.4%承德 0.4%延安0.6%表 2：“2+43”城市 2015 至 2018 年(季節(jié)年)污染狀態(tài)(PM2.535 微克/立方米)時(shí)間所占百分比污染狀態(tài)占比2015 年2016 年2017 年2018 年1濟(jì)寧89.0%聊城

31、86.1%邯鄲86.0%焦作82.0%2聊城87.7%淄博82.9%焦作81.6%安陽(yáng)74.9%3菏澤87.6%濟(jì)南82.5%臨汾80.1%新鄉(xiāng)74.3%4濟(jì)南87.4%菏澤82.1%邢臺(tái)79.5%石家莊 74.0%5淄博86.8%衡水81.4%安陽(yáng)78.9%邯鄲 73.7%6萊蕪86.1%焦作80.2%石家莊 77.6%晉城72.7%7新鄉(xiāng)85.4%邢臺(tái)79.1%洛陽(yáng) 76.3%臨汾72.0%8衡水84.1%新鄉(xiāng)78.7%菏澤 75.9%邢臺(tái)71.4%9邯鄲82.5%德州78.2%聊城 75.7%陽(yáng)泉71.1%10德州82.5%渭南78.1%保定 75.5%唐山70.9%11鄭州82.0%保

32、定77.8%新鄉(xiāng) 74.0%洛陽(yáng)70.9%12邢臺(tái)80.4%咸陽(yáng)77.7%衡水 72.5%聊城70.7%13安陽(yáng)79.4%萊蕪77.4%運(yùn)城 72.2%衡水70.5%14濮陽(yáng)78.7%濱州77.0%淄博 72.2%晉中69.2%15焦作77.0%安陽(yáng)76.3%滄州 72.1%萊蕪69.2%16保定75.5%鄭州75.2%鄭州 71.9%保定69.0%17泰安75.4%濟(jì)寧75.1%鶴壁 71.7%鄭州68.8%18洛陽(yáng)75.0%鶴壁74.6%陽(yáng)泉 71.5%開(kāi)封68.7%19唐山74.1%長(zhǎng)治73.7%太原 71.3%長(zhǎng)治68.6%20開(kāi)封74.0%石家莊 73.6%咸陽(yáng)70.7%濮陽(yáng)68.2

33、%21三門(mén)峽 74.0%滄州72.8%晉城70.2%淄博67.6%22運(yùn)城 73.9%洛陽(yáng)72.4%萊蕪70.1%滄州67.3%23濱州 73.8%唐山72.3%濟(jì)南69.6%太原67.2%排名24石家莊 73.5%泰安72.3%濱州69.1%菏澤67.1%25太原 72.8%邯鄲72.0%晉中68.8%鶴壁66.4%26鶴壁72.8%三門(mén)峽 70.9%德州68.8%運(yùn)城65.7%27咸陽(yáng)68.2%開(kāi)封 70.8%長(zhǎng)治68.5%呂梁65.6%28滄州68.1%西安69.8%濮陽(yáng)68.0%三門(mén)峽 65.0%29廊坊65.8%天津69.6%開(kāi)封67.6%濟(jì)南 64.5%30西安65.1%太原69.

34、2%渭南67.4%咸陽(yáng) 64.2%31天津64.0%臨汾67.5%唐山67.1%德州 63.6%32晉中62.6%晉城67.3%西安66.5%濱州 63.0%33銅川62.0%晉中67.3%濟(jì)寧66.5%渭南 62.5%34渭南61.7%濮陽(yáng)65.8%天津65.0%濟(jì)寧 62.1%35寶雞61.3%北京64.1%廊坊64.5%西安 61.3%36臨汾60.5%廊坊62.5%三門(mén)峽 64.3%天津58.6%37北京60.2%呂梁61.5%泰安 62.8%泰安57.7%38晉城59.4%運(yùn)城59.6%呂梁 62.5%廊坊57.0%39長(zhǎng)治58.7%銅川59.4%寶雞 58.0%寶雞56.7%40陽(yáng)

35、泉57.3%寶雞58.7%銅川 55.9%北京53.2%41呂梁56.1%陽(yáng)泉56.2%北京 52.1%銅川52.9%42延安55.7%延安49.5%延安 48.7%延安42.7%43承德43.2%秦皇島 48.5%張家口 41.5%秦皇島 39.9%44秦皇島 38.8%張家口 40.7%承德32.1%承德32.0%45張家口 31.3%承德31.7%秦皇島 27.2%張家口 31.0%四、六種常規(guī)空氣污染物變化趨勢(shì)為了客觀和公平地評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量情況，需要剔除氣象因素對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的影響，以得到背景排放的度量。本報(bào)告沿用前五份報(bào)告所使用的統(tǒng)計(jì)學(xué)氣象調(diào)整方法，并對(duì)方法進(jìn)行了與第五份報(bào)告一致的調(diào)整

36、，主要目的在于提高氣象因素在不同年的可比程度。我們將計(jì)算各個(gè)城市在可比氣象條件下各污染物的平均值濃度（反映一個(gè)城市空氣質(zhì)量的平均水平），并對(duì)其進(jìn)行比較和分析（具體方法見(jiàn)15,16,17）。關(guān)于氣象調(diào)整的必要性，我們引用下例加以說(shuō)明：20 世紀(jì) 60 年代，吸煙是否對(duì)人體健康有影響是一個(gè)熱議的問(wèn)題。有三個(gè)國(guó)家（加拿大、英國(guó)、美國(guó)）的研究各選了一組抽煙袋、一組抽卷煙的煙民和一組不吸煙的煙民進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)。通過(guò)跟蹤三組人群若干年后，計(jì)算出每個(gè)組的死亡率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三個(gè)國(guó)家的抽煙袋組的死亡率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于抽煙卷組和不吸煙者，另外吸卷煙者同不吸煙者的死亡率相差不多，有時(shí)甚至低于不吸煙者。但是統(tǒng)計(jì)學(xué)家 Cochra

37、n 在20中對(duì)該數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)煙袋組的年齡高于卷煙組，煙卷組年齡又低于不抽煙組。這里吸煙引起的死亡和年齡增長(zhǎng)的自然死亡混雜在一起了，死亡率高的部分原因是年齡因素造成的。為了去除年齡引起的混雜影響，Cochran 在每個(gè)年齡段上對(duì)比三組人群的死亡率，最后得到相反的結(jié)論。由此可見(jiàn)，進(jìn)行吸煙對(duì)健康影響的研究時(shí)需要控制年齡的因素。同理，在研究大氣污染的年際變化時(shí)也要去除氣象因素的影響。關(guān)于氣象調(diào)整的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理， 感興趣的讀者可以參看本團(tuán)隊(duì)發(fā)表的論文15,16,17。獲悉“三年滑動(dòng)平均法”可能成為評(píng)估空氣質(zhì)量變化的方法。我們認(rèn)為該方法仍存在缺陷， 由三年滑動(dòng)平均所計(jì)算的 2018 年與 2017

38、年的濃度差，實(shí)際運(yùn)算結(jié)果可化簡(jiǎn)為 2018 年與 2015 年濃度差的三分之一，既不能反映 2017 年到 2018 年的變化，也不能去除掉天氣因素的干擾。詳細(xì)討論還請(qǐng)參考本團(tuán)隊(duì)于 2018 年發(fā)表在 Atmospheric Environment 上的論文18。（一）PM2.5PM2.5 是指懸浮在空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于 2.5 微米的顆粒物，又稱細(xì)顆粒物。直徑為 0.5-5 微米的粒子可以直接到達(dá)肺泡內(nèi)，并進(jìn)入血液通往全身。大量流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：顆粒物濃度和發(fā)病率及死亡率有明顯聯(lián)系，尤其是細(xì)粒子與心肺疾病的相關(guān)性更為明顯。我國(guó)目前的 PM2.5 平均濃度標(biāo)準(zhǔn)如下表 3 所示。表

39、 3：我國(guó)目前 PM2.5 平均濃度標(biāo)準(zhǔn)污染物項(xiàng)目平均時(shí)間濃度限值單位一級(jí)二級(jí)PM2.5年平均1535微克/立方米24 小時(shí)平均3575本節(jié)將給出“2+43”城市從 2013 年 3 月到 2019 年 2 月經(jīng)過(guò)氣象調(diào)整得到的以季度為單位的PM2.5 均值濃度，并以此來(lái)分析研究區(qū)域內(nèi) PM2.5 的變化情況。圖 8 和圖 9 展示了“2+43”城市過(guò)去 24 個(gè)季節(jié)（2013 年春季至 2018 年冬季）經(jīng)氣象調(diào)整的PM2.5 季節(jié)平均值濃度隨時(shí)間變化的情況以及在給定季節(jié)的時(shí)間序列。綜合圖 8 和圖 9，我們可以總結(jié)出過(guò)去六年 PM2.5 濃度如下幾個(gè)特征：季節(jié)效應(yīng)“2+43”城市中，除承德

40、、張家口外，其余 43 個(gè)城市的 PM2.5 濃度均有比較明顯的季節(jié)特征，即 PM2.5 濃度在冬季最高，秋季次之，春季較好，夏季最輕。以上季節(jié)特征在河北沿太行山的五個(gè)城市（保定、石家莊、邢臺(tái)、邯鄲和衡水）尤為明顯。這五個(gè)城市冬季的 PM2.5平均濃度一般是夏季的 1.5 到 4 倍。如石家莊 2018 年冬季的濃度（132.5 微克/立方米） 是夏季（42.4 微克/立方米）的 3.13 倍。區(qū)域特征根據(jù)圖 8、圖 9 和圖 12，我們可以將“2+43”城市可以被劃分為三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)城市間具有相近的 PM2.5 濃度水平和相似的季節(jié)分布特征：沿太行山脈的保定、石家莊、邢臺(tái)、邯鄲和衡水河

41、北五市，河南所有九市，陜西除延安和寶雞外的四市為高濃度區(qū)域；河北北 部張家口、承德、秦皇島三市為低濃度區(qū)域；北京、天津及自唐山以南的河北城市和山東 九市為中濃度區(qū)域。延安的污染水平要高于河北北部三市，同北京、天津、廊坊相近，故 也歸入中濃度區(qū)域。極端污染為說(shuō)明各個(gè)季節(jié) PM2.5 濃度的極端污染情況，我們也計(jì)算了經(jīng)過(guò)氣象調(diào)整的 90%分位數(shù)濃度， 它們代表了最嚴(yán)重的 10%污染情況。圖 10 和 11 分別展示了“2+43”城市過(guò)去 24 個(gè)季節(jié)（2013 年春季至 2018 年冬季）經(jīng)氣象調(diào)整的 PM2.5 濃度 90%分位數(shù)隨時(shí)間變化的情況以及給定季節(jié)的時(shí)間序列。從 90%分位數(shù)角度，45

42、 城市 PM2.5 濃度仍具有同均值濃度類(lèi)似的區(qū)域和季節(jié)特征。太行山東側(cè)從保定向南到河南北部、山東西部和陜西地區(qū)仍為 PM2.5 高濃度區(qū)域，尤其在秋冬兩季污染最為嚴(yán)重。近年來(lái)京津冀魯 90%分位數(shù)濃度下降顯著，晉豫陜 23市則改善不大。山西省太原、臨汾、運(yùn)城等城市自 2016 年以來(lái)還有顯著惡化。除了相對(duì)低的夏季外，90%分位數(shù)濃度在秋春季仍普遍高于 100 微克/立方米。冬季 90%分位數(shù)在沿太行山東側(cè)、河北河南及關(guān)中平原城市仍高于 200 微克/立方米，仍有很大的改善空間。變化趨勢(shì)對(duì)于 PM2.5 濃度最低的夏季，除河北張家口，山西 8 市，陜西 6 市外，其余 30 個(gè)城市近六年濃度明

43、顯下降。河南焦作、鶴壁、臨汾、運(yùn)城四市雖有改善但波動(dòng)較大；山西 8 市的夏季 PM2.5 濃度水平改善不大，保持在 50 微克/立方米附近波動(dòng)，陜西 6 市則維持在 3040 微克/立方米的水平。對(duì)于 PM2.5 濃度最高的冬季，京津冀地區(qū) 13 市中 2017 年 9 個(gè)城市（石家莊、保定、衡水、 廊坊、滄州、秦皇島、張家口、北京、天津）改善，承德惡化，2018 年 2 個(gè)城市（滄州、承德）改善，7 個(gè)城市（石家莊、保定、衡水、廊坊、秦皇島、張家口、天津）惡化；山東 9 市 2017 年 3 個(gè)城市（濱州、德州和聊城）改善，4 個(gè)城市（菏澤、濟(jì)寧、萊蕪、泰安） 惡化，2018 年 2 個(gè)城市

44、（菏澤、濟(jì)寧）改善，2 個(gè)城市（德州、濱州）惡化；河南省 9 城市 2017 年 4 個(gè)城市改善（鶴壁、焦作、三門(mén)峽和新鄉(xiāng)），3 個(gè)城市惡化（開(kāi)封、濮陽(yáng)和鄭 州)；2018 年 4 個(gè)城市（焦作、鄭州、三門(mén)峽）改善，鶴壁惡化；山西省改善幅度不大， 臨汾市在 2013 至 2016 年呈現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2015 年以來(lái)運(yùn)城、臨汾整體雖有下降但冬季PM2.5 濃度仍顯著高于同省其他城市；陜西省 6 市 2017 年均有改善，2018 年除渭南、延安外均有顯著惡化。值得注意的是，汾渭平原上有 10 個(gè)城市 2014 年冬季 PM2.5 濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于圖 8：“2+43”城市氣象調(diào)整后 2013 年至

45、2018 年 PM2.5 季節(jié)平均值濃度(微克/立方米)時(shí)間序列圖圖 9：“2+43”城市氣象調(diào)整后 2013 年至 2018 年 PM2.5 季節(jié)平均濃度(微克/立方米)的變化序列圖圖中實(shí)線（虛線）代表在 5%統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平比上年有（無(wú)）顯著增加或減少圖 10：“2+43”城市氣象調(diào)整后 2013 年至 2018 年P(guān)M2.5 季節(jié) 90%分位數(shù)濃度(微克/立方米)時(shí)間序列圖圖 11：“2+43”城市氣象調(diào)整后 2013 年至 2018 年P(guān)M2.5 季節(jié) 90%分位數(shù)濃度(微克/立方米)的變化序列圖圖 12：“2+43”城市 2013 年到 2018 年氣象調(diào)整后PM2.5 季節(jié)平均濃度(

46、微克/立方米)地圖（白色代表數(shù)據(jù)少，無(wú)法得到可靠結(jié)果）圖 13：“2+43”城市前 22 名城市氣象調(diào)整后 PM2.5 季節(jié)年平均濃度(微克/立方米)年際變化圖（2014、2018 季節(jié)年的排名均以當(dāng)年氣象調(diào)整后的濃度為基準(zhǔn)）圖 14：“2+43”城市氣象調(diào)整后季節(jié)年 PM2.5 過(guò)去五/四年（綠色）或過(guò)去四/三年（紅色）累積降幅圖（紅色表示因 2014 年部分季度數(shù)據(jù)缺失而計(jì)算的四/三年累積降幅）圖 15：“2+43”城市后 23 名城市氣象調(diào)整后 PM2.5 季節(jié)年平均濃度(微克/立方米)年際變化圖（新鄉(xiāng)、濮陽(yáng)、運(yùn)城、鶴壁、晉城、晉中和呂梁因 2014 年部分季度數(shù)據(jù)缺失而給出 2015

47、年至 2018 年平均濃度）圖 16：“2+43”城市氣象調(diào)整后季節(jié)年 PM2.5 過(guò)去五/四年（綠色）或過(guò)去四/三年（紅色）平均降幅圖（紅色表示因 2014 年部分季度數(shù)據(jù)缺失而計(jì)算的四/三年平均降幅。圖 14 和圖 16 的計(jì)算方法不同：五年累積降幅是 2018 年相較于 2014 年的降幅，平均每年降幅是每一年相較于前一年的降幅取平均。）2015 年冬季的濃度?？傮w而言，京津冀魯區(qū)域 22 市近六年 PM2.5 濃度已具有明顯的下降趨勢(shì)；山西、陜西地區(qū) 14 市 PM2.5 濃度一致性的下降趨勢(shì)仍有待建立。根據(jù)圖 13 和 15 的“2+43”城市氣象調(diào)整后 PM2.5 季節(jié)年平均濃度排

48、名，廊坊和濟(jì)寧排名下降（改善）幅度最大，分別下降了 22 和 20 名；咸陽(yáng)和臨汾的排名上升（惡化）幅度最大， 分別上升了 23、22 名。從圖 14 五年累積降幅來(lái)看，除晉城、臨汾、呂梁、張家口、咸陽(yáng)外的所有城市在 2018 年的濃度均小于 2013 年的濃度，且大部分城市都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于；其中新鄉(xiāng)、運(yùn)城、鶴壁、濮陽(yáng)、晉中、晉城和呂梁比較的是 2018 年同 2014 年的變化情況。保定累積降幅最高，達(dá)到41.8%，但由于其在 2014 年的 PM2.5 濃度過(guò)高，導(dǎo)致其在排名下降程度上沒(méi)有體現(xiàn)。降幅為負(fù)的城市中，晉城、呂梁 2017 年前均持續(xù)惡化；咸陽(yáng)在 2016 年前有嚴(yán)重惡化，而后雖有明

49、顯改觀但改善幅度不足。對(duì)于 PM2.5 濃度較高的秋冬季節(jié)，沿太行山脈、環(huán)渤海、山東和河北北部這四個(gè)區(qū)域 PM2.5 秋冬兩季 2014 至 2018 累積降幅分別為 28.3%、27.7%、25.0%、15.8%。河南、山西和陜西三個(gè)區(qū)域秋冬兩季累積增幅相對(duì)較少，分別為 11.8%、1.4%和5.5%。相比 2017 年，2018 年秋冬兩季晉魯豫陜?nèi)杂胁煌潭鹊南陆?，以山?8 市最為顯著，PM2.5 濃度下降至 122.0 微克/立方米，降幅達(dá) 9.2%；京津冀地區(qū) PM2.5 濃度有不同程度反彈,反彈了 1.8%，說(shuō)明該地區(qū) 2018 年末 2019 年初顆粒物治理上有所松懈。從圖 1

50、6 年平均降幅來(lái)看，年平均降幅共有 6 個(gè)城市超過(guò) 10%，包括新鄉(xiāng)、保定、廊坊、德州、濟(jì)寧和衡水，新鄉(xiāng)年平均降幅最多，達(dá) 12.3%。45 市年平均降幅平均值是 5.18%。洛陽(yáng)、渭南、晉城、張家口、臨汾、呂梁和渭南 7 城市降幅為負(fù)。無(wú)論是累積降幅還是平均降幅，山東省與京津冀地區(qū)除張家口外的 21 城市均位于前 24 名，晉豫陜地區(qū)除新鄉(xiāng)、鄭州、延安的 20 城市則居于后 21 名。上述關(guān)于累積降幅和平均降幅的討論進(jìn)一步說(shuō)明了京津冀地區(qū) 13 市與山東 9 市整體近年已然形成穩(wěn)定的下降趨勢(shì)；山西、陜西等地區(qū)降幅較低甚至有不降反增的現(xiàn)象，持續(xù)穩(wěn)定的下降趨勢(shì)仍有待建立！2018 年情況同 20

51、17 年相比，2018 年春季 PM2.5 經(jīng)氣象調(diào)整后的濃度有 18 市反彈，它們是石家莊、邢臺(tái)、邯鄲、唐山、秦皇島、承德、北京、長(zhǎng)治、太原、晉城、陽(yáng)泉、焦作、鶴壁、三門(mén)峽、呂 梁、西安、銅川、延安；2018 夏季 PM2.5 經(jīng)氣象調(diào)整后的濃度僅有呂梁反彈；2018 年秋季PM2.5 經(jīng)氣象調(diào)整后的濃度有 4 市反彈：保定、衡水、滄州、秦皇島；2018 年冬季 PM2.5 經(jīng)氣 象調(diào)整后的濃度有 16 市反彈：石家莊、保定、衡水、廊坊、秦皇島、張家口、天津、德州、濱州、太原、陽(yáng)泉、鶴壁、寶雞、咸陽(yáng)、西安、銅川。從全年平均角度，2018 年唐山、秦皇島、天津、北京、太原 5 市顯著惡化；濮陽(yáng)

52、、張家口 2 市惡化但不顯著；保定、開(kāi)封、邢臺(tái)、晉中、陽(yáng)泉、石家莊、衡水、鶴壁、銅川、安陽(yáng)、新鄉(xiāng)、廊坊 12 市有改善但不顯著。讀者還可參考第七節(jié)本團(tuán)隊(duì)首次給出的各城市的“人努力天幫忙”指數(shù)。五種風(fēng)向下的平均污染濃度：不同城市有利減輕污染的風(fēng)向不同本報(bào)告延續(xù)第五份報(bào)告繼續(xù)計(jì)算了每個(gè)城市五個(gè)主要風(fēng)向下的污染物氣象調(diào)整濃度，這可 以讓我們窺視各城市的污染輸入和輸出方向。圖 12 中 2013 年和 2014 年晉魯豫陜四省有一些城市有“空白區(qū)”，這是由于小時(shí)數(shù)據(jù)缺失超過(guò) 50%造成的。通過(guò)圖 12（需要放大看 pdf 版），發(fā)現(xiàn)靜風(fēng)條件下 PM2.5 由于不易擴(kuò)散，在各個(gè)季節(jié)靜風(fēng)下的濃度都顯著高于

53、其它風(fēng)向。對(duì)于北京和張家口、承德、唐山、廊坊這些河北北部城市來(lái)說(shuō)，西北風(fēng)普遍最有利于 PM2.5 的擴(kuò)散，東南風(fēng)普遍不利。對(duì)于東部沿海城市來(lái)說(shuō)，天津東部臨海，東北風(fēng)普遍較好，西 北風(fēng)在冬季最有利于 PM2.5 的擴(kuò)散；秦皇島、滄州、濱州東面臨海，東北風(fēng)、東南風(fēng)較西風(fēng)更有利于 PM2.5 的擴(kuò)散。其他各個(gè)城市由于污染源分布不同而具有不同的有利和不利于 PM2.5 的擴(kuò)散的風(fēng)向。（各城市感興趣人員可以細(xì)致查閱。）(二) PM10102.510PM10 是指懸浮在空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于或等于 10 微米的顆粒物，又稱可吸入顆粒物。在 2013 年之前，PM10 是我國(guó)使用的主要空氣質(zhì)量指標(biāo)，用

54、于計(jì)算城市的藍(lán)天天數(shù)、用于官員考核。2013 年P(guān)M2.5 取代PM10 成為大氣污染的主要指標(biāo)。2013 年，“2+43”城市的PM10 數(shù)據(jù)有相當(dāng)多的缺失，尤其是在晉魯豫陜城市 2013 年春夏兩季，缺失比例超過(guò) 50%，以致于我們的氣象調(diào)整算法不能提供有效的調(diào)整濃度，故圖 19 中會(huì)有大片的“空白區(qū)”。2014 年及以后，缺失比例有所下降。PM10 數(shù)據(jù)缺失高的一個(gè)原因是PM2.5 和PM10 數(shù)值可能會(huì)發(fā)生“倒掛”，即PM10 的觀測(cè)值低于PM2.5 的觀測(cè)值。因 為PM2.5 是PM10 的重要組成部分，PM10 的濃度值應(yīng)該大于PM2.5。但在實(shí)際觀測(cè)中，由于觀測(cè)誤差，會(huì)出現(xiàn)這種倒

55、掛現(xiàn)象。一種處理數(shù)據(jù)倒掛的方法是用PM2.5 的觀測(cè)濃度對(duì)PM10 的缺失進(jìn)行插補(bǔ)，這樣做雖然仍會(huì)低估PM10 濃度，但比直接將倒掛的PM10 觀測(cè)設(shè)為缺失的計(jì)算誤差小。本報(bào)告將使用這一種方法 HYPERLINK l _bookmark1 2。另一種方法是對(duì)PM 和PM 關(guān)系進(jìn)行建模，以推出缺失的PM 。我國(guó)目前的 PM10 平均濃度標(biāo)準(zhǔn)如下表 4 所示。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署關(guān)于 PM10 的一、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均是24 小時(shí)平均濃度 150 微克/立方米，但其明確規(guī)定 3 年內(nèi)平均每年不達(dá)標(biāo)的次數(shù)不能超過(guò)一次。這實(shí)際上是非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。表 4：我國(guó)目前 PM10 平均濃度標(biāo)準(zhǔn)污染物項(xiàng)目平均時(shí)間濃度限值單位

56、一級(jí)二級(jí)PM10年平均4070微克/立方米24 小時(shí)平均501502因?yàn)榈箳煸诮y(tǒng)計(jì)上能夠解釋為觀測(cè)誤差。我們建議環(huán)保部門(mén)保留原始數(shù)據(jù)，對(duì)倒掛的 PM10 觀測(cè)不作缺失處理。圖 17：“2+43”城市氣象調(diào)整后 2013 年至 2018 年P(guān)M10 季節(jié)平均值濃度(微克/立方米)時(shí)間序列圖圖 18：“2+43”城市氣象調(diào)整后 2013 年至 2018 年P(guān)M10 季節(jié)平均濃度(微克/立方米)的變化序列圖圖中實(shí)線（虛線）代表在 5%統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平比上年有（無(wú)）顯著增加或減少圖 19：“2+43”城市 2013 年到 2018 年氣象調(diào)整后PM10 季節(jié)平均濃度(微克/立方米)地圖（白色代表數(shù)據(jù)少，

57、無(wú)法得到可靠結(jié)果）圖 20：“2+43”市 2013 至 2018 年氣象調(diào)整后 PM2.5 占 PM10 的比例地圖（白色代表數(shù)據(jù)少，無(wú)法得到可靠結(jié)果）圖 21：“2+43”城市前 22 名城市氣象調(diào)整后 PM10 季節(jié)年平均濃度(微克/立方米)年際變化圖（2014、2018 季節(jié)年的排名均以當(dāng)年氣象調(diào)整后濃度為基準(zhǔn)）圖 22：“2+43”城市氣象調(diào)整后季節(jié)年 PM10 過(guò)去五/四年（綠色）或過(guò)去四/三年（紅色）累積降幅圖（紅色表示因 2014 年部分季度數(shù)據(jù)缺失而計(jì)算的四/三年累積降幅）圖 23：“2+43”城市后 23 名城市氣象調(diào)整后 PM10 季節(jié)年平均濃度(微克/立方米)年際變化圖

58、（新鄉(xiāng)、濮陽(yáng)、運(yùn)城、鶴壁、晉城、晉中和呂梁因 2014 年部分季度數(shù)據(jù)缺失而給出 2015 年至 2018 年平均濃度）圖 24：“2+43”城市氣象調(diào)整后季節(jié)年 PM10 過(guò)去五/四年（綠色）或過(guò)去四/三年（紅色）平均降幅圖（紅色表示因 2014 年部分季度數(shù)據(jù)缺失而計(jì)算的四/三年平均降幅）圖 17 和圖 18 展示了“2+43”城市過(guò)去 24 個(gè)季節(jié)經(jīng)氣象調(diào)整的 PM10 季節(jié)平均值濃度隨時(shí)間變化的情況以及在每個(gè)給定季節(jié)的時(shí)間序列，我們發(fā)現(xiàn)過(guò)去六年 PM10 濃度有如下幾個(gè)特征：季節(jié)效應(yīng)同 PM2.5 一樣，PM10 濃度也有比較明顯的季節(jié)特征，夏季污染最輕。其季節(jié)效應(yīng)具有地理差異：沿太行

59、山脈城市季節(jié)效應(yīng)最為明顯，其次是山東、陜西、河南和環(huán)渤海，最后是山西和河北北部城市。此外，“2+43”城市 PM10 污染還有獨(dú)特的、不同于 PM2.5 的特征。一方面， PM10 濃度最高的季節(jié)與城市的地理位置密切相關(guān)。沿太行山 5 市，河南 9 市，山東 9 市， 山西除陽(yáng)泉外的 7 市以及陜西除延安外的 5 市，冬季的 PM10 濃度最高。然而河北北部的北 京、秦皇島、承德、唐山、張家口則是春季濃度最高。這說(shuō)明，春季沙塵傳輸對(duì)北部城市的影響大于南部城市。另一方面，“2+43”城市絕大部分城市和年份 PM10 春季濃度要高于 秋季。這也說(shuō)明春季的沙塵對(duì) PM10 濃度影響很大。區(qū)域特征京津

60、冀 13 市的 PM10 濃度與 PM2.5 具有相同的地域特征，即可以將其劃分為同 PM2.5 一樣的三個(gè)區(qū)域：即太行山脈的保定、石家莊、邢臺(tái)、邯鄲和衡水河北五市，河南所有九市，陜西 除延安和寶雞外的四市為高濃度區(qū)域；河北北部張家口、承德、秦皇島三市為低濃度區(qū)； 北京、天津、延安及自唐山以南的河北城市和山東九市為中濃度區(qū)。太行山脈附近的城市 受本地排放和太行山脈阻礙的雙重作用，PM10 在太行山前很難擴(kuò)散，導(dǎo)致污染物堆積。河北北部城市盡管更易受到沙塵的影響，但 PM10 濃度卻遠(yuǎn)低于沿太行山城市和環(huán)渤海的唐山， 這說(shuō)明沿太行山脈及環(huán)渤海城市的高 PM10 污染主要來(lái)自于平原地區(qū)的自身排放。變