资源描述
空气质量评估报告(六) “2+43”城 市 2013-2018 年区域污 染状 况评估 为了重获蓝天 让我们用数据解读污染 “人努力” “天帮忙” 北 京大学 统计科学 中心 北 京大学 光华管理 学院 二 零一九 年四月 前言 本报告 是本环境 统计 团队 完成的 第六 份空 气质 量评 估报告 。前 五份报告 分别 发布 于 2015 年 3 月 、 2016 年 3 月、2017 年 3 月和 8 月 、2018 年 4 月 。 第一份 报告1 分析 了北 京城区 2010 年至 2014 年 基于单 站点( 美国 大使 馆)的 PM2.5 污 染状况 ; 第二份报 告2通过研 究 中国五城 市 2013 年至 2015 年美国 使领 馆和 相邻 环保部 站点 的 PM2.5 数据, 对比了 两个 数据 源的 数据 质量和 一致 性, 也度 量和分 析了 这五 个城 市的 PM2.5 浓度 的变化趋 势; 第三份报 告3集中研 究了 北京市 全部(36 个)空 气质量 监测 站点 2013 年至 2016 年 的空 气质量 变化 情况, 量化了 APEC 会议、 大阅兵 和冬 季供 暖期 间 所采 取的污染管 控 措施对 空气 质量的 影响 ,并且将 分析 的污染 物从 单一的 PM2.5 增 加到 常规的 六 种污染 物; 第四 份报 告4 通过分 析京 津冀 地区 13 个城市 73 个国控 站点 2013 年 3 月至 2017 年 5 月 六种 常规 污染 物的 数据, 总结 了京 津冀 地区 空气质 量的 状况 和变 化趋 势;第 五份 报告5综 合评 估了“2+31”城市 (比“2+26”多 5 个城市 )172 个 国控站点 2013 年 3 月至 2018 年 2 月的状态和 变化趋势 。本 报告 覆盖 的城 市范围 在去 年“2+31 ”城 市 报告5 的基 础上 ,增加 了 汾渭 平原 11 市 和延安 市,统称 “2+43”城市 。 本报告 将基 于 这 45 个城市 247 个国控 空气 质量 监测站点 2013 年 3 月至 2019 年 2 月污染物 监 测数据和 55 个 气象站 点过去 八年 的气象 数据 ( 数据 总量超过 1 亿 9700 万 条) ,综合 评估“2+43” 城市过去 六 年空气质 量 的 实际状态和 变化 趋势 。 本报告 的具体 内容 如下 : 描述过 去六 年“2+43 ”城市 六种常规 污染物 去除气象 因素影响 后的时 间和空间 分布特征 ; 分析京津冀 及周 边晋 鲁豫 陕地区 六种 常规 污染 物的 浓度变 化趋 势; 总结“2+43 ”城市 空气质量 情况,为京津冀及 周边晋 鲁豫陕 地区 空气治 理提出 切实可行 的建议 。 首次给 出“ 人努 力- 天帮 忙 ”指数 ,分 别量 化气 象和 人为因 素对 空气 质量 的影 响。 目录 一、背 景介 绍.1 二、采 用数 据说 明.3 三、空 气质 量基 本描 述.5 四、六 种常规空 气污 染物 变化趋 势.15 五、 “ 2+43 ”城 市污 染物 综合累计 降幅 与监 视坐 标 .63 六、区 域煤 炭消 耗与 工业 运行数 据分 析.67 七、 “人 努力 天帮忙” 指数.73 八、总结与 建议.76 参考文 献.83 1 一、背景介绍 2013 年 9 月, 国务 院发 布大气 污染 防治 行动 计划 8 (简 称“ 国十 条” ) 。 同时期 ,为 贯彻 落实“国十条” ,加快京津冀及周边地区大气污染综合治理,环保部会同其他有关单位,制定了 京津冀及周边地区落实大气污染防治行动计划实施细则9 。 我们去年发布的空气质量报告 (五) 中, 在“2+26 ”城 市基础 上保留了 2017 年发布的 京津 冀报 告 (四) 中已经 研究 的河北省 北 部的 张家口 、承 德 和 秦皇岛 市。 另外 为了 使山东 省的 济南 和济 宁之 间没有 “空 隙 ” ,我 们又 加上 了 泰安、 莱芜 二个 城市 , 因此 共有“2+31” 个城市。 2018 年 6 月, 在生 态环 境 部印发 的2018-2019 年 蓝天保 卫战 重点 区域 强化 督查方 案7 中, 汾渭平 原地 区首 次被 提及 。汾渭 平 原 11 城市包 括:陕西 省的 西安 、咸 阳、 渭南、 宝鸡 、铜 川, 山 西省的 吕梁 、晋 中、 运城 、临汾 ,河 南省 的洛 阳、 三门峡 。另 外, 我们 额外加上延安 市作为 对照 城市。 因而在本报告 中, 我们在去年“2+31”城市 的基础上, 增加上汾渭平 原 11 市和延安,总称 为“2+43”城市。 从地理条 件来看 ,京 津冀 大部分区 域(张 家口 和承 德除外) 位于华 北平 原北 部,西靠 太 行山 脉,北依 燕山 ,东 临渤 海, 呈现 半封 闭的 地形 。 京 津冀地 区的 几个 主要 城市 ,北京 、保 定、 石家 庄、邢 台和 邯郸 都坐 落在 太行山 脚下 ,不 利于 污染 物的扩 散。 这一 地形 因素 使得该 地区 的大 气环 境 承载 能力 并不 高, 尤其不 适合 炼钢 、炼 铁、 炼焦、 造水 泥等 高污 染行 业。然 而,2001 年之 后, 华北平 原上出 现了 大 量的 重工业 产能 , 河 北省 也迅 速发展 成为 一个 重工 业大 省,成 为中 国乃 至世 界重要 的钢 铁产 区。 “京津冀 大气污 染传 输通 道”中位 于山西 省的 城市 有太原、 阳泉、 长治 和晋 城,其地 形条 件 不利于 污染 物的 扩散 。太原 位于 太原 盆地 的北 端, 东有太 行山 阻隔 ,西 有吕 梁山作 屏障 。阳泉 多 河谷及 盆地 等低 凹地 形, 市区建 筑群 被煤 炭开 采所 遗留的 煤矸 石山 所圈 闭。 长治和 晋城 分别 地处 上党盆 地和 泽州 盆地 。在工业特点 上, 太原 经 济增 长依赖 原材 料、 高耗 能、 粗加工 的重 工业 行业 的发展 ,大 气环 境属 典型 的烟煤 型污 染特 征。 阳泉 也多资 源型 工业 企业 ,煤矸 石 开采 和山 城机 动 车 尾 气是 重要 污染 源。 长治 是 以采 煤 、化 工、 电力 、钢铁 、冶 炼等 行业 为主 的重工 业城 市。 晋城 以煤炭 、电 力、 煤化 工、 钢铁等 工业 为主 。 山东 9 城市 多位 于山 东省的 西北、 西南 部 , 而山 东省 中部山 地突 起, 西南 、西 北低洼 平坦 , 不利于 污染 物的 扩散 。 其中 , 济宁 是山 东省 经济 发展 较 快的 地区 之一 ,城市 化、工 业 化 的 迅猛 发 展使该 地区 具有 典型 的煤 烟型污 染特 征。德州 夏季 炎热、湿度 大, 冬季 严寒 干燥,导 致冬 季污 染 物扩散 条件 较差 。 菏 泽位 于太行 山与 泰沂 山之 间南 北走向 的狭 道上 ,夏 秋季 空气对 流扩 散能 力相 对较强 ,加 之降 水对 空气 污染物 有一 定的 清洗 作用 ;冬季 风速 较小 ,逆温 现 象出现 几率 较大 ,空 气对流 扩散 差, 易造 成空 气中污 染物 浓度 增高 。 淄博 位于 鲁中 山地 和华 北平 原的过 渡地 带, 地形 2 较为复 杂; 随着 淄博 城区 的扩张 ,工 厂与 居民 区混 杂,再 加上 地处 三面 环山 的箕状 盆地 之中 ,不 利于污 染空 气的 扩散 ;淄 博历年 最多 风向 为西 南风 和南风 ,而 有大 型工 矿区 恰好处 在张 店城区的 上风向 ,这 令淄 博的 雾霾 境况“ 雪上 加霜” 。 河南省地 势西高 东低 ,北 、西、南 三面临 太行 山、 伏牛山、 桐珀山 、大 别山 , 沿省界 呈半 环 形分布 。其 中, 安阳 位于 河南省 最北 部、 京津 冀经 济圈的 边缘 ,近 年来 ,已 形成了 冶金 、电 子、 化 工、 机械 等工 业体 系,污 染物 排放 量加 大。 焦作市 位于 河南 省的 西北 部,地 区资 源以 煤炭 为主 , 还有 40 余种 矿产 资源 , 多种工 业以 煤炭 为主 要能 源。郑 州是 全国 重要 的冶 金建材 工业 基地 ,濮 阳 是依托 中原 油田 油气 资源 勘探开 发而 发展 起来 的典 型资源 型城 市。 河南 省的 郑州、 开封 、鹤 壁、 新乡4 市已 入围 2017 年 中 央财政 支持 北方 地区 冬季 清洁取 暖试 点城 市。 汾渭平原 为黄河 流域 汾河 平原、渭 河平原 的总 称, 横跨山西 、陕西 、河 南三 省。地理 因素 方 面,汾 河平 原北接 忻定 盆地 ,东 西受 吕梁 山脉 与太 行山脉 地形 阻隔 , 渭 河平 原南依 秦岭 ,北 仰黄 土高 原, 西接 陇山 山脉 , 二 者均 沿汾 渭地 堑方 向延伸 ,呈 狭长 形, 全年 风速较 小, 静风 频率 较高 , 不 利于 污染 物扩 散, 环境承 载力 较低 。 产 业结 构方面 ,汾 渭平 原地 区更 偏向重 工业 ,且 规模 偏小 、 装 备水 平较 低, 火电 、钢铁 、焦 化等 行业 企业 数量多 , 产 量大 ,中 小型 企业集 中。 能源 结构 方面 , 该区域 工业 以煤 炭为 主, 且大量 燃用 散煤 ,工 业锅 炉、采 暖锅 炉、 炼焦 、炼 铁工业 等均 构成 重要 的污染 源。交通 运输 结构 方面, 该区 域以 公路 运输 为主, 且重 型货 车、 散货 车多,过境 车辆 占比 较大。 自 2013 年 1 月 1 日起 , 环保部 建立 大气 污染 监测 网络, 实时 监测 包括 PM2.5 在内的 六种常规污 染物(PM2.5 、PM10 、二氧化硫 、二氧化氮、 一氧化碳 和臭氧) 的浓度。 历经六年 大气污染治理的 评 估与考 核, 京津 冀及 周边 地区和 汾渭 平原 区域 空气 质量是 否有 所改 善, 本报 告将就 此问 题进 行展 开。基于已 有的 1 亿 9700 万条数据 , 本报告 将空 气污染 物浓 度的 变化 可视 化,针 对其 中存 在的 问 题加以 分析 ,并对 其 气象 与人为 因素 的比 例 进行 量化 分析 与解读。 3 二、采用数据说明 本报告 所使 用的 污染 物数据 来自 于环 保部 所属 的国 控站, 共“2+43 ”城 市 247 个监测 站点 , 其中汾 渭平 原11 市(用 蓝色 标记 ) ,延安 市( 用 红色标记) 是本 报告 新加 入城 市。本报告 所考 虑 的城市 比“2+26 ”及 汾渭 平原多 了6 个城 市: 河北 北部三 市, 山东 泰安 、莱 芜和陕 西延 安。 按照 省市口径 统计如 下 : 北京市 :11 个国控 空气 质量监测 站( 不包 括定 陵 背景站 ) 天津市 :位于中 心城 区的11 个国控 空气 质量 监测 站 河北省 :石家庄 及其 他 10 个地级 市( 保定 、邢 台、 衡水、 邯郸 、沧 州、 廊坊 、唐山 、秦皇 岛、承 德、 张家 口) 共57 个国控 空气 质量 监测 站( 不包含 石家 庄封 龙山 背景 站 ) 山西省 :8 个城 市 ( 太原 、阳泉 、长 治、 晋城 、晋中、运 城、 临汾 、吕 梁 ) 共 49 个国 控 空 气质 量监 测站 (不包 含太 原上 兰、 晋城 白马寺 背景 站 ) 山东省 :9 个城 市 ( 济南 、淄博 、济 宁、 德州 、聊 城、滨 州、 菏泽 、泰 安、 莱芜) 共 39 个 国控空 气质 量监 测站 河南省 :9 个城 市 ( 郑州 、开封 、安 阳、 鹤壁 、新 乡、焦 作、 濮阳 、洛 阳、 三门峡 ) 共 47 个国控 空气 质量 监测 站 ( 不包含 郑州 岗李 水库 、安 阳棉研 所、 焦作 影视 城、三门 峡风景 区 背景站 ) 陕西省:6 个城 市( 西安 、铜川 、宝 鸡、 咸阳 、渭 南、延安 )共 33 个国控 空气质量 监测 站 (不包 含西 安草 滩、 宝鸡 庙沟村 、咸 阳气 象站 、渭 南农科 所、 延安 枣园 背景 站) 由于 2013 年 1 月和 2 月 所考虑 地区 的空 气污 染物 数据有 较高 比例 的缺 失, 数据质 量不 高, 所 以本报 告选 取的 数据 时段 为 2013 年 3 月到 2019 年 2 月。 其中 ,山 西、 山东、 河南 和陕西 省有 些 城市 在 2013 年 3 月份 并 未开始 监测 ,因 此这 些城 市从开 始监 测的 时刻 算起 ,比如 山东 省除 了济 南 外的八 个城 市从 2013 年 9 月份 开始 监测 。即 使如 此,我 们发 现这 些城 市在 开始监 测时 所处 的季 度 , 污染数 据缺 失比 例仍 然较 高。 本报告使用的“年” 并非自然年,而是一 年的 3 月份到下一年 2 月 份的“季节 年” ,涵盖一 个完 整的四季 。 这同我们之前 发布的 第三、第四 和第五 份报告 一致。我 们 的空气 质量 评估 以季 节为 基本时 间单 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 到来年 2 月。 本报 告将 分 析六种 空气 质量 常规 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)。 由于气象 条件对 观测 污 染物 浓度的 影响很 大, 本报 告沿用前 五份报告 的统 计学方法, 对 污染 物浓度 的观 测值 进行 气象 调整, 剔除 气象 因素 的影 响。具 体来 说, 我们 基于 2011 年 3 月 到 2019 年 2 月累计 八 年的 小时 气 象数据 ,对“2+43” 总共 45 个城市 分别 构造 基准 气象条件 。 我们之 所以 用了 8 年的气 象数 据( 比污染数 据多 2 年) , 是想 构造更 稳定 的基 准气 象条 件。之后, 在此 基准 气 4 象条件 下计 算各 季度 污染 物的浓 度。 其中,河 北、 山西、 山东 、 河南 和陕西 省 43 个地级 市的 气象 数据来 源于 对应 城市 的气 象站点 ,共 43 个 ;北 京 市的气 象数 据来 源于 朝阳 、海淀 、丰 台、 昌平 、 顺义 、 怀柔 、石 景山 、门头 沟和 南郊 观象 台共 9 个气 象站 点; 天津 市中 心城区 的气 象数 据来 源于 天津城 区( 市内 六区 ) 、北辰区和 东丽 区共 3 个 气象 站点。 图 1 给出 了这 247 个污染物 监测 站点 外加 13 个背 景站(红色 圆点 )和 55 个气象 站点 (蓝 色 三角 形) 的 位置 。 总 体可以 看出 ,污 染物 监测 站点与 气象 站点 地理 位置 比较相 近, 空间 匹配 度高 。 图 1 : “2+43”城市区划及其站 点分布( 代表空气质量监测站点, 代表气象站点) (图中黄色区域为“2+26”城 市范围,灰色区域为汾渭平原 11 市,橙红色和绿色区域为本 报告加上的 6 个城市) 5 三、空气质量基本 描述 首先 我们 用 每个 城市的 PM2.5 小 时浓度 数据 来初 步描述“2+43” 城市 空气 质量的 基本 状况 。这 一研究 并没 有去 除气 象的 混杂影 响,除去 气象 因素 的污染 评估 见下 一节 。 我们延 续之 前 报告 的设 定, 将空 气质 量按照 PM2.5 浓度 划分 成六个 等级 ,其中括 号内 为 中国 目 前使用 的空气质 量等 级划 分: “优良 空气 ” ( 优) :PM2.5 浓度小 于或 等于 35 微克/ 立方米 “轻度 污染 ” (良 ) :PM2.5 浓度介 于 35 和75 微克/ 立方米之 间 “中度 污染 ”( 轻度 污染) :PM2.5 浓度介 于 75 和 115 微克/ 立方 米之 间 “污染 ”( 中度 污染) :PM2.5 浓度介 于115 和 150 微克/立方 米之 间 “重度 污染 ”( 重度 污染) :PM2.5 浓度介 于 150 和250 微克/立方米 之间 “严重 污染 ”( 严重 污染) :PM2.5 浓度大 于 250 微克/ 立方米 。 目前我 国以 75 微克/ 立方 米作为 二十 四小 时“ 优良 空气”PM2.5 浓度的最高值,这是世界卫生组 织(以 下简 称 WHO )在 2005 年所建议 的空 气质 量准 则中 给出的 “过 渡时 期” 的初级 指标10 。 通 过 图 2 至图 7 , 我 们发现 ,按照 这个标 准, “2+43” 城市 中 很多 城市已经有 超过 50% 的时 间 达到 “ 优良 空气 ”标 准。 考虑到 近几 年我 国空 气质 量的改 善情 况, 我们 认为以 75 微克/ 立方 米作为 二 十四小 时“ 优良 空气 ”的 上界已 过于 宽松 , 应对 该标 准 进行 调整 。实际 上, 空气质 量“ 良” 也是 一种伤 害11, 因此我们 建议 尽快使用 WHO“过渡 时期”第二级指标所 给定 的 50 微克/立方米作为 “ 良” 的上 限。 这 一 国家 标准的 提高 将有 效减 少中 国人群 的污 染暴 露水 平和 未来个 人及 国家 的医 疗健康开支,也将 为 下一 步的大气污染防治行动计 划 提供更高 的目标和 新的 动能。 本 报告 使用 35 微克/ 立方米作为空气质量“优 良 ”的 上界 。这一 标准 是有 流行 病学 依据的 。 因为研究 发现 ,长期 暴露 在 PM2.5 浓度介 于 35 微克/ 立方米 和 75 微克/立方米 之间的 空气 中依 然会 对人体 健康 造成 危害12,13,14 。 为了获得一个城市的空气 质量状况,目前普遍的分 析方法是对该城市所有国 控站点的原始PM2.5 小时浓 度取 平均 值作 为该 城市的 平均PM2.5 小时浓 度,用于 计算 各 个城市 六种 空气质 量等 级在 每个 季 节所占 的比例。 用这 种方 法,我 们绘 制 了 图 2 至图7 的时 间占 比图 。 11 这一方法受气象混杂因素干扰,不能完全代表背景排放。第四节我们将给出去除气象干扰的调整浓度。 6 图 2 :北京、天津市和河北省6 市 2013 年至2018 年空气质 量六个状态时间占比图 7 图 3 :河北省5 市和山东省2 市 2013 年至 2018 年空气质量 六个状态时间占比图 8 图 4 :山东省7 市和河南省1 市 2013 年至 2018 年空气质量 六个状态时间占比图 9 图 5 :河南省8 市 2013 年至2018 年空气质量六个状态时间占 比图 10 图 6 :山西省8 市 2013 年至2018 年空气质量六个状态时间占 比图 11 图 7 :陕西省6 市 2013 年至2018 年空气质量六个状态时间占 比图 综合分 析 图2 至图 7 ,我 们可以 获取“2+43” 城市 空气质 量的 一些信息 : 地理区域特征 对于“ 优良 空气 ” (PM2.5 35 微克 立 方米 )占比 :以 河北 省北 部三 城市( 张家 口、 承德 和秦 皇 岛) 和延 安最 高,陕 西省 其余 城市 次之 ,山西 、山 东 、 “ 环渤海五城市” (沧 州、 廊坊 、唐 山、 北京和天津)与河南再次, “ 沿太行山五城市” (石家庄、保定、邢台、邯郸和衡水)最低。就 2018 年 而言 ,山 东省“优良 空气 ”占 比继 续保 持上升 趋势 ,并 且多 于山 西、河 南等 省份 ;环 渤海 城市与 沿太 行山 城市 之间 差距呈 现缩 小态 势; 汾渭 平原方 面, 春季 除临 汾、 洛阳外 均有 不同 程度 恶化, 夏季 (除 吕梁 、宝 鸡)和 秋季 则有 明显 提升 。 12 对于冬 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 达到 60%,环渤海 五城市 、山东和河 南次之 ,达 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 市恶化 , 体 现在秋冬 季节重 污染占比 的提升( 除邯郸 秋 季 以外) ,环渤海 五城市 也有 恶化但幅度较小。其他地区方面 :河南 、山东 、山 西几乎 所有城 市均 存在不同程度的恶化 ,其 中以河南地区最为严 重, 重污染占比普遍有 近 10% 的增加。汾渭平原地 区 秋季普遍有 所好转,体现在“优 良空气 ”占比 提升和 污染 占比下 降,冬季则 城市间差别 较大,洛 阳、三 门峡 、临 汾等 恶化 ,吕梁 地区 空气 质量 有所 提高, 陕西 地区 六 个 城市 普遍在 秋季 改善 、冬 季恶化 ,其 他城 市则 变化 不明显 。 季节特征 冬季的重 污染状 态最 多, 其比例明 显高于 其它 三个 季节。在 沿太行 山的 保定 和邢台等 城市 的 一些年 份, 冬季 重污 染比 例在 2013 年至 2016 年达到 50% 左右 ,2017 年冬 季下降明 显 ,但 2018 年 普遍提 升。 夏季 重污 染鲜 有发生 ,近 年来 轻度 污染 占比也 趋于 下降 ,多 数城 市不超 过 10% ,主 要以 优、良 为主 。春秋两 季空 气质量 介于 夏冬 之间 , 通常秋季 空气 质量 低于 春季 。 表 1 和表 2 分别 统计了 2015 至 2018 年度“2+43” 城市各城市 空气 质量 处于 重度及 以上 污染 状态(PM2.5 浓度高 于 150 微克/ 立方 米) 、污染 状态 (PM2.5 浓度高于 35 微克/ 立方米)的时间占比。 通过对 表1 和表 2 的分析 , 我们 可以 直观 地感 受到“2+43 ”城 市空 气污 染 的 情况和 演变 。 2015 年至 2018 年重度及 以上污染状态(PM2.5150 微克/立方米)占比排名前 五 的城市均以沿 太行山 脉 的 河北城市为主,2018 年河南和沿太行山地区的城市占比增幅较大。而污染状态 (PM2.535 微克/立方米 )占 比前 四名则由 2015 年 和 2016 年的山东省的城 市 转移到 以沿太行山脉 的河北、河南城 市 。 空气质 量最 好 的 四 个 城市 承德、 张家 口、 秦皇 岛和 延安分 别位 居河北北部 和 陕西北 部。 由此 可见 ,地 理因素 和每 个城 市的 排放 水平对空气 质量 有 很大 的影响 。 虽然图 2 至图 7、表 1 及表 2 所展示 的六 种空 气质 量时间 占比 在一 定程 度上 可以反 映“2+43” 城市 的 空气 污染状况 ,但是 时 间占 比 统计 受 某年 气 象因素 的影响 很大 ,不同 年的气 象条件 不尽相 同,使得比较不能公 平。 我们发现表 1 和表 2 中的城市排名与经过气象 调整 得到 的图 13 和 15 的 城市排 名有 相当 大的 出入 。 这意 味着 ,我 们需 要依 靠更精 确的 统计 指标 来反 映某个 城市 去除 气象 影响 后 的污 染水 平, 为空气 污染 状态 的评 估提 供更加 科学 的依 据, 这也 是我们 在之 后几 节要 做的 。 13 表 1 : “2+43”城市2015 至 2018 年( 季节年) 重度及以上污染 状态(PM2.5150 微克/ 立方米) 时 间所占百分比 排名 重度及 以上 污染 状态 占比 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 1 保定 17.7% 石家庄 25.6% 咸阳 10.6% 安阳 13.4% 2 德州 16.4% 保定 20.9% 邯郸 10.2% 咸阳 12.2% 3 衡水 15.6% 邢台 18.4% 石家庄 9.7% 石家庄 11.7% 4 新乡 15.6% 安阳 17.9% 邢台 9.1% 保定 11.4% 5 聊城 15.2% 邯郸 17.2% 安阳 9.0% 邢台 11.2% 6 郑州 14.5% 临汾 16.9% 临汾 8.8% 邯郸 11.2% 7 菏泽 14.4% 咸阳 16.1% 西安 8.3% 郑州 10.8% 8 石家庄 13.6% 衡水 15.7% 保定 8.1% 开封 10.6% 9 焦作 13.4% 西安 15.0% 渭南 7.8% 濮阳 10.4% 10 廊坊 13.4% 渭南 14.5% 郑州 7.6% 临汾 10.0% 11 济南 12.9% 焦作 14.4% 运城 7.2% 焦作 9.8% 12 邢台 12.8% 北京 14.4% 开封 7.2% 洛阳 8.9% 13 北京 12.5% 唐山 13.9% 焦作 7.1% 新乡 8.4% 14 莱芜 12.2% 德州 13.7% 濮阳 7.1% 菏泽 8.3% 15 淄博 11.4% 天津 13.2% 菏泽 6.8% 西安 7.8% 16 济宁 11.3% 新乡 12.4% 聊城 6.2% 聊城 7.4% 17 唐山 10.9% 郑州 12.2% 洛阳 6.1% 运城 7.2% 18 邯郸 10.4% 廊坊 12.2% 莱芜 5.8% 衡水 7.2% 19 安阳 10.3% 洛阳 12.0% 三门峡 5.6% 长治 7.1% 20 洛阳 10.1% 聊城 11.9% 沧州 5.4% 渭南 7.1% 21 濮阳 9.7% 太原 11.9% 德州 5.4% 晋城 6.6% 22 滨州 9.6% 滨州 11.4% 晋城 5.4% 三门峡 6.6% 23 三门峡 9.5% 运城 11.4% 衡水 5.3% 鹤壁 6.6% 24 开封 8.8% 鹤壁 11.3% 长治 4.9% 莱芜 6.5% 25 太原 8.3% 濮阳 11.3% 滨州 4.8% 阳泉 6.3% 26 咸阳 8.2% 沧州 10.9% 新乡 4.8% 唐山 6.3% 27 鹤壁 8.1% 开封 10.8% 淄博 4.7% 德州 6.2% 28 天津 7.9% 菏泽 10.1% 唐山 4.6% 天津 6.2% 29 运城 7.4% 阳泉 10.0% 济宁 4.6% 廊坊 6.1% 30 沧州 7.1% 莱芜 9.2% 宝鸡 4.5% 泰安 6.0% 31 泰安 6.8% 晋城 8.3% 廊坊 4.4% 沧州 5.8% 32 西安 6.6% 济南 8.3% 济南 4.4% 宝鸡 5.7% 33 宝鸡 6.5% 宝鸡 8.2% 鹤壁 4.1% 淄博 5.7% 34 渭南 6.4% 晋中 8.2% 天津 3.9% 北京 5.6% 35 长治 6.2% 淄博 8.1% 北京 3.7% 滨州 5.2% 14 36 临汾 5.9% 三门峡 7.3% 太原 3.6% 济南 4.8% 37 阳泉 5.1% 长治 7.0% 阳泉 3.5% 太原 3.8% 38 铜川 4.7% 泰安 5.8% 泰安 3.3% 晋中 3.4% 39 晋城 4.4% 秦皇岛 5.7% 晋中 2.9% 铜川 3.0% 40 晋中 3.8% 济宁 5.5% 吕梁 2.6% 秦皇岛 2.4% 41 承德 2.3% 吕梁 4.8% 铜川 2.4% 济宁 2.3% 42 秦皇岛 1.6% 铜川 4.6% 张家口 0.8% 吕梁 1.4% 43 延安 0.7% 延安 2.0% 秦皇岛 0.7% 张家口 1.0% 44 张家口 0.6% 承德 1.4% 延安 0.5% 承德 0.6% 45 吕梁 0.4% 张家口 1.4% 承德 0.4% 延安 0.6% 表 2 : “2+43”城市2015 至 2018 年( 季节年) 污染状态(PM2.535 微克/ 立方米) 时间所占百分比 排名 污染状 态占 比 2015 年 2016 年 2017 年 2018 年 1 济宁 89.0% 聊城 86.1% 邯郸 86.0% 焦作 82.0% 2 聊城 87.7% 淄博 82.9% 焦作 81.6% 安阳 74.9% 3 菏泽 87.6% 济南 82.5% 临汾 80.1% 新乡 74.3% 4 济南 87.4% 菏泽 82.1% 邢台 79.5% 石家庄 74.0% 5 淄博 86.8% 衡水 81.4% 安阳 78.9% 邯郸 73.7% 6 莱芜 86.1% 焦作 80.2% 石家庄 77.6% 晋城 72.7% 7 新乡 85.4% 邢台 79.1% 洛阳 76.3% 临汾 72.0% 8 衡水 84.1% 新乡 78.7% 菏泽 75.9% 邢台 71.4% 9 邯郸 82.5% 德州 78.2% 聊城 75.7% 阳泉 71.1% 10 德州 82.5% 渭南 78.1% 保定 75.5% 唐山 70.9% 11 郑州 82.0% 保定 77.8% 新乡 74.0% 洛阳 70.9% 12 邢台 80.4% 咸阳 77.7% 衡水 72.5% 聊城 70.7% 13 安阳 79.4% 莱芜 77.4% 运城 72.2% 衡水 70.5% 14 濮阳 78.7% 滨州 77.0% 淄博 72.2% 晋中 69.2% 15 焦作 77.0% 安阳 76.3% 沧州 72.1% 莱芜 69.2% 16 保定 75.5% 郑州 75.2% 郑州 71.9% 保定 69.0% 17 泰安 75.4% 济宁 75.1% 鹤壁 71.7% 郑州 68.8% 18 洛阳 75.0% 鹤壁 74.6% 阳泉 71.5% 开封 68.7% 19 唐山 74.1% 长治 73.7% 太原 71.3% 长治 68.6% 20 开封 74.0% 石家庄 73.6% 咸阳 70.7% 濮阳 68.2% 21 三门峡 74.0% 沧州 72.8% 晋城 70.2% 淄博 67.6% 22 运城 73.9% 洛阳 72.4% 莱芜 70.1% 沧州 67.3% 23 滨州 73.8% 唐山 72.3% 济南 69.6% 太原 67.2% 15 24 石家庄 73.5% 泰安 72.3% 滨州 69.1% 菏泽 67.1% 25 太原 72.8% 邯郸 72.0% 晋中 68.8% 鹤壁 66.4% 26 鹤壁 72.8% 三门峡 70.9% 德州 68.8% 运城 65.7% 27 咸阳 68.2% 开封 70.8% 长治 68.5% 吕梁 65.6% 28 沧州 68.1% 西安 69.8% 濮阳 68.0% 三门峡 65.0% 29 廊坊 65.8% 天津 69.6% 开封 67.6% 济南 64.5% 30 西安 65.1% 太原 69.2% 渭南 67.4% 咸阳 64.2% 31 天津 64.0% 临汾 67.5% 唐山 67.1% 德州 63.6% 32 晋中 62.6% 晋城 67.3% 西安 66.5% 滨州 63.0% 33 铜川 62.0% 晋中 67.3% 济宁 66.5% 渭南 62.5% 34 渭南 61.7% 濮阳 65.8% 天津 65.0% 济宁 62.1% 35 宝鸡 61.3% 北京 64.1% 廊坊 64.5% 西安 61.3% 36 临汾 60.5% 廊坊 62.5% 三门峡 64.3% 天津 58.6% 37 北京 60.2% 吕梁 61.5% 泰安 62.8% 泰安 57.7% 38 晋城 59.4% 运城 59.6% 吕梁 62.5% 廊坊 57.0% 39 长治 58.7% 铜川 59.4% 宝鸡 58.0% 宝鸡 56.7% 40 阳泉 57.3% 宝鸡 58.7% 铜川 55.9% 北京 53.2% 41 吕梁 56.1% 阳泉 56.2% 北京 52.1% 铜川 52.9% 42 延安 55.7% 延安 49.5% 延安 48.7% 延安 42.7% 43 承德 43.2% 秦皇岛 48.5% 张家口 41.5% 秦皇岛 39.9% 44 秦皇岛 38.8% 张家口 40.7% 承德 32.1% 承德 32.0% 45 张家口 31.3% 承德 31.7% 秦皇岛 27.2% 张家口 31.0% 四、六种常规空气 污染物变化趋势 为了客观 和公平 地评 价空 气质量情 况,需 要剔 除气 象因素对 空气质 量数 据的 影响, 以得 到背 景排放 的度 量。本报 告沿 用前五 份 报告 所使 用的 统计 学 气象 调整 方法 ,并 对 方法进 行了 与第 五份 报告一 致的 调 整, 主要 目 的在于 提高 气象 因素 在不 同年的可比 程 度 。 我们 将计 算 各个 城市 在可 比 气 象条 件下 各污 染物 的平均 值浓 度( 反映 一个城 市空 气质 量的 平均 水平 ) ,并 对其 进行比 较 和 分析 (具体 方法 见15,16,17 ) 。 关于气象 调整 的 必要 性, 我们引 用下 例加 以说 明:20 世纪 60 年代 ,吸 烟是 否 对人体 健康 有影 响是一 个热 议的 问题 。 有三 个 国 家 (加 拿大 、英 国、 美 国) 的研究 各选 了一 组抽烟 袋、 一组 抽卷 烟的烟 民和一组 不吸 烟的 烟民进行 对照 实验 。通过 跟踪三 组人 群若 干年 后, 计算出 每个 组的 死亡 16 率,结果 发现 三个 国家 的抽烟袋 组的 死亡 率远 远高 于抽烟 卷组 和不 吸烟 者, 另外吸卷 烟者 同不 吸 烟者的死 亡率 相差不 多,有 时甚至 低于 不吸烟 者 。但 是 统计 学家 Cochran 在20 中对该数 据的进 一步分 析发 现烟 袋组 的年 龄高 于卷 烟组 ,烟卷 组年 龄又低 于不 抽烟 组。 这里 吸烟引 起的 死亡 和年 龄 增长 的自 然死 亡混 杂在 一起了 ,死亡 率高 的部 分原 因 是年 龄因素 造 成的 。为了去 除年 龄引 起的 混杂影 响,Cochran 在每个年龄 段上 对比 三 组 人群 的 死亡 率 ,最后 得到 相反 的结论 。 由此可见,进 行 吸 烟对 健康 影响 的研 究 时 需 要 控制 年龄 的因 素。 同理, 在研 究大 气污 染的 年际变 化时 也要 去除 气象因素的影响 。 关于气象调整的统计学
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