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汾渭平原PM_(2.5)和O_(3)污染导致的健康效应及情景预测

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环境科学研究 2024年第4期37卷 696-707页

作者：郝永佩宋晓伟朱晓东王京伟程鹏毕旭山西财经大学资源环境学院山西太原030006 南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室江苏南京210046

细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))已成为主要大气污染物,对人体健康危害较大.本文选取大气污染防控重点区域汾渭平原作为研究区,分析2014-2021年PM_(2.5)和O_(3)浓度变化特征及其健康效应,并估算2030年实现不同减排标准的潜在健康效益.... 详细信息

细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))已成为主要大气污染物,对人体健康危害较大.本文选取大气污染防控重点区域汾渭平原作为研究区,分析2014-2021年PM_(2.5)和O_(3)浓度变化特征及其健康效应,并估算2030年实现不同减排标准的潜在健康效益.结果表明:①2014-2021年汾渭平原PM_(2.5)年均浓度呈下降趋势,而O_(3)年均浓度却呈波动上升趋势,PM_(2.5)和O_(3)复合污染天数下降趋势显著.②归因于PM_(2.5)污染的早逝人数和经济损失均呈下降趋势;而归因于O_(3)污染的早逝人数及经济损失均呈上升趋势,2021年归因于O_(3)污染的全因、呼吸系统疾病和心血管疾病早逝人数较2014分别增加了60.36%、11.94%和74.32%,经济损失增加了136.60%、65.18%和157.20%,其中西安市和洛阳市健康风险与经济损失问题相对突出.③若2030年PM_(2.5)和O_(3)年均浓度均达《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准限值,汾渭平原归因于PM_(2.5)和O_(3)的早逝人数较2021年将分别下降15.99%和2.71%,而随着人均可支配收入的逐年增加,健康经济损失将分别增加6.39×10^(8)元(95%CI:5.20×10^(8)~7.56×10^(8)元)和30.05×10^(8)元(95%CI:16.17×10^(8)~43.26×10^(8)元);若进一步将PM_(2.5)和O_(3)浓度降至更低,可进一步避免早逝人数的增加,且带来显著的经济效益.研究显示,汾渭平原PM_(2.5)治理有所成效,但是O_(3)污染问题凸显,其导致的健康死亡人数及经济损失均呈上升趋势,应保证达到现有标准的基础上制定更高目标标准,才能有效改善居民健康状况,并带来显著的经济效益.

关键词：细颗粒物(PM_(2.5)) 臭氧(O_(3)) 汾渭平原健康效益情景预测

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Pu同位素示踪技术在土壤侵蚀研究中的应用

应用生态学报 2022年第6期33卷 1482-1488页

作者：郝永佩宋晓伟徐仪红山西财经大学资源环境学院太原030006 安徽师范大学地理与旅游学院安徽芜湖241000

土壤侵蚀是地球表面物质迁移的重要形式,也是造成土壤肥力下降和生态环境退化的重要诱因之一,对土壤侵蚀速率的定量研究是进行区域土壤侵蚀治理的前提和基础。大气核试验产生的Pu同位素具有较长的半衰期,其沉降到土壤中易被土壤中的黏... 详细信息

土壤侵蚀是地球表面物质迁移的重要形式,也是造成土壤肥力下降和生态环境退化的重要诱因之一,对土壤侵蚀速率的定量研究是进行区域土壤侵蚀治理的前提和基础。大气核试验产生的Pu同位素具有较长的半衰期,其沉降到土壤中易被土壤中的黏土矿物和有机质吸附,近年来被认为是定量研究土壤侵蚀速率的重要示踪元素,尤其是质谱技术的发展,缩短了Pu同位素的测量时间并提高了其测量灵敏度,大力推动了土壤侵蚀核素示踪技术的发展。本文在梳理已有相关研究的基础上,总结土壤中Pu同位素的分布特征及吸附与迁移行为,阐述了应用Pu同位素示踪土壤侵蚀的基本原理和应用研究进展,并对Pu同位素和;Cs示踪技术在土壤侵蚀研究中的适用性进行比较分析,对未来研究方向提出展望,以期为科学应用Pu同位素示踪技术研究土壤侵蚀提供参考。

关键词： Pu同位素土壤侵蚀分布特征示踪应用

京津冀地区机动车细颗粒物污染的健康影响分析

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环境科学 2023年第12期44卷 6610-6620页

作者：郝永佩宋晓伟朱晓东王京伟程鹏山西财经大学资源环境学院太原030006 南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210046

机动车尾气排放对城市空气污染的影响日益严峻,而对特定污染源大气污染排放特征及健康影响进行评估可以为环境空气质量管理提供科学依据.以PM_(2.5)为研究对象,分析京津冀地区2010~2020年机动车污染排放特征、导致的健康效应与经济损失... 详细信息

机动车尾气排放对城市空气污染的影响日益严峻,而对特定污染源大气污染排放特征及健康影响进行评估可以为环境空气质量管理提供科学依据.以PM_(2.5)为研究对象,分析京津冀地区2010~2020年机动车污染排放特征、导致的健康效应与经济损失.结果表明,2010~2020年间京津冀地区机动车PM_(2.5)排放量呈现先逐年递增后缓慢下降的趋势;不同车型污染物排放贡献率显示,重型货车和重型客车为PM_(2.5)主要贡献车型;不同城市机动车污染物排放特征存在差异,北京市污染物贡献率下降幅度明显,其余城市污染减排也不容忽视.机动车PM_(2.5)污染对人群健康影响的评估结果表明,京津冀地区各健康终端发生人数总体呈上升趋势,其中,2020年PM_(2.5)污染造成约34337人(95%CI:9025~57209人)早逝、4.55万人(95%CI:1.08~8.02万人)住院、28.23万人(95%CI:14.05~41.63万人)门诊及43.90万人(95%CI:16.03~67.92万人)患病;研究期间(2010、2015和2020年)机动车PM_(2.5)污染导致的健康经济总损失分别为277.42亿元(95%CI:86.16~446.43亿元)、906.08亿元(95%CI:284.76~1440.50亿元)和1299.65亿元(95%CI:408.29~2052.45亿元);由于机动车保有量、PM_(2.5)浓度、人口数量及健康终端单位经济损失的差异导致区域内不同城市健康效应与经济损失存在差异,其中北京、天津、保定和唐山市要高于其他城市,健康风险与经济损失问题相对突出.

关键词： PM_(2.5) 机动车污染健康风险经济损失京津冀

临汾市臭氧污染变化特征、气象影响及输送源分析

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中国环境科学 2022年第8期42卷 3626-3634页

作者：宋晓伟郝永佩朱晓东王京伟薛盼刘卫婷山西财经大学资源环境学院山西太原030006 南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室江苏南京210046

结合2014~2020年临汾市臭氧逐小时质量浓度和同期气象数据、再分析数据以及潜在源贡献函数法(PSCF)对临汾市O_(3)污染时空变化特征、与气象因子的关系以及传输路径及潜在源分布开展研究.结果表明,临汾市近年来臭氧污染日益严重,O_(3)_8h... 详细信息

结合2014~2020年临汾市臭氧逐小时质量浓度和同期气象数据、再分析数据以及潜在源贡献函数法(PSCF)对临汾市O_(3)污染时空变化特征、与气象因子的关系以及传输路径及潜在源分布开展研究.结果表明,临汾市近年来臭氧污染日益严重,O_(3)_8h_max年均质量浓度整体呈现上升趋势,2020年相对于2014年增加78.79%;月变化特征呈现“M”双峰型,季节变化峰值出现在夏季,而日变化受近地面大气光化学过程影响显著,呈较为明显的单峰单谷分布,峰值出现在14:00~16:00.O_(3)浓度与气温和日照时数呈显著线性正相关,当研究区相对湿度为40%~60%,气温高于20℃,风速区间为2~6m/s时易出现高浓度O_(3)污染.聚类分析表明临汾市O_(3)重污染天气期间以短距离输送气流为主,高O_(3)浓度除受到本地生成影响外,还受到省内临近城市及陕西省中部、河南省北部重工企业排放的大量NO_(x)和VOCs传输的影响.因此,针对临汾市O_(3)污染在严格控制本地污染源排放的前提下,必须加强汾渭平原地区的联防联控,才能有效缓解该区域大气污染的连片发生.

关键词： O_(3)质量浓度气象因子潜在源贡献函数(PSCF) 浓度权重(CWT) 临汾市污染特征

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汾渭平原PM和O污染的健康效益及情景预测

环境科学研究 2023年

作者：郝永佩宋晓伟朱晓东王京伟程鹏毕旭山西财经大学资源环境学院南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室

细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)已成为主要大气污染物，对人体健康危害较大. 本文选取大气污染防控重点区域汾渭平原作为研究区，分析2014—2021年PM2.5和O3浓度变化特征及其健康效应，并估算2030年实现不同减排标准的潜在健康效益. 结果表... 详细信息

细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)已成为主要大气污染物，对人体健康危害较大. 本文选取大气污染防控重点区域汾渭平原作为研究区，分析2014—2021年PM2.5和O3浓度变化特征及其健康效应，并估算2030年实现不同减排标准的潜在健康效益. 结果表明：①2014—2021年汾渭平原PM2.5年均浓度呈下降趋势，而O3日最大8 h滑动平均值(O3-8 h浓度)却呈波动上升趋势，PM2.5和O3复合污染天数下降趋势显著. ②归因于PM2.5污染的早逝人数和经济损失均呈下降趋势；而归因于O3污染的早逝人数及经济损失变化呈相反趋势，2021年归因于O3污染的全因、呼吸系统疾病和心血管疾病早逝人数较2014分别增加了60.36%、11.94%和74.32%，经济损失增加了136.60%、65.18%和157.20%，其中西安市和洛阳市健康风险与经济损失问题相对突出. ③若2030年PM2.5和O3年均浓度达到《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)二级标准限值，汾渭平原归因于PM2.5和O3的早逝人数较2021年将分别下降15.99%和2.71%，而随着人均可支配收入的逐年增加，健康经济损失将分别增加6.39×108元(95% CI:5.2×108～7.56×108元)和30.05×108元(95% CI: 16.17×108～43.26×108元)；若进一步将PM2.5和O3浓度降至更高标准，可进一步避免早逝人数的增加，且带来显著的经济效益. 研究显示，汾渭平原PM2.5治理有所成效，但是O3污染问题凸显，其导致的健康死亡人数及经济损失均呈上升趋势，应制定更高目标的空气质量标准，才能有效改善居民健康状况，并带来显著的经济效益.

关键词：细颗粒物(PM ) 臭氧(O ) 汾渭平原健康效益情景预测

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汾渭平原大气污染时空分布及相关因子分析

生态环境学报 2022年第3期31卷 512-523页

作者：郝永佩宋晓伟赵文珺向发敏山西财经大学资源环境学院山西太原030006 南京大学地理与海洋学院江苏南京210046 山西财经大学经济学院山西太原030006 天津天乐国际工程咨询设计有限公司天津300202

汾渭平原已成为中国空气污染最严重的区域之一。为深入探究汾渭平原大气污染物浓度变化特征和相关因子对大气污染物浓度的影响,基于2014—2020年污染物PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)、CO、SO_(2)和O_(3)_8 h_max监测数据,利用统计学方法分... 详细信息

汾渭平原已成为中国空气污染最严重的区域之一。为深入探究汾渭平原大气污染物浓度变化特征和相关因子对大气污染物浓度的影响,基于2014—2020年污染物PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)、CO、SO_(2)和O_(3)_8 h_max监测数据,利用统计学方法分析了汾渭平原11个城市6种污染物质量浓度的时空变化特征,在此基础上评估其与相关因子之间的关系。结果表明,2014—2020年污染物PM_(2.5)、PM_(10)、NO_(2)、CO和SO_(2)年均质量浓度整体上呈现波动下降趋势,而污染物O_(3)_8 h_max却呈现上升趋势。污染物质量浓度变化呈现显著的季节性特征,前5种污染物表现为夏季最低,春秋次之,冬季最高特征,而O_(3)_8 h_max则表现为夏季最高。空间上,污染物PM_(2.5)、PM_(10)和NO_(2)空间分布格局呈现南高北低的特征,而CO和SO_(2)则呈现出中北部城市较高、南部较低的特征;O_(3)_8 h_max空间分布在2017年前呈现南高北低,2017年后北高南低的特征。人口暴露主要集中在高于55μg·m^(−3)的PM_(2.5)年均质量浓度中,呈现高密度人口集聚在高污染区的特征;而随着污染物O_(3)_8 h_max年均质量浓度逐年上升,人口暴露在高浓度O_(3)污染中的比例逐年上升。气象因子上,各主要污染物浓度年际变化与气温、降水和气压关系密切,除与降水呈现负相关性之外,与其他气象因子的相关关系呈现出不同特征。该研究可为汾渭平原大气污染防控及区域联防治理提供参考。

关键词：污染物时空变化人口暴露气象因素汾渭平原

区域能源效率及其影响因素研究——以中国30个省、自治区、直辖市为例

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区域能源效率及其影响因素研究——以中国30个省、自治区、直辖市...

作者：郝永佩西北师范大学

学位级别：硕士

提高能源效率是解决当前中国经济发展中面临的能源紧缺与环境污染两大问题的必然途径。研究中国的能源效率需要解决以下几个主要问题:“中国能源现状如何”“为什么研究中国能源效率”、“什么是能源效率及如何测度”、“中国的能源效... 详细信息

提高能源效率是解决当前中国经济发展中面临的能源紧缺与环境污染两大问题的必然途径。研究中国的能源效率需要解决以下几个主要问题:“中国能源现状如何”“为什么研究中国能源效率”、“什么是能源效率及如何测度”、“中国的能源效率怎样”以及“哪些因素影响中国能源效率”。借此本论文以数据包络分析理论为基础，利用SBM模型构建出全要素框架下的能源效率模型，根据不同层面数据，对中国及各地区的能源效率进行评价，并借助计量模型对影响能源效率的因素进行解释，以寻求能源效率背后诸多影响因素的影响机制、路径、方向和大小，从而为当前我国的节能减排实践提供一定启示。 “为什么要研究中国的能源效率问题？”——在第一部分中，从中国能源的供给、需求、利用以及环境污染四个层面，刻画出当前我国为实现可持续发展所面临的巨大困境与挑战，从而引出能源效率研究的重要性、必要性与本论文研究的动机，同时介绍了本论文采用的技术路线图与研究基本框架。 “什么是能源效率？如何测度能源效率？”——为了明确界定能源效率概念，在第一部分对以往研究进行梳理与概括，沿着单要素能源生产率框架和多要素生产率框架两条主线，对不同的概念、定义、研究方法与结果进行述评。在第二部分中阐述数据包络分析法，并对计算效率的SBM模型和Tobit回归模型进行介绍。 “中国能源现状如何？”——在第三部分中选取历年中国能源生产数据、中国能源消费数据，并计算能源弹性系数来说明中国能源现状：中国能源总量丰富，地区分布不均，仍以煤炭为主的消费结构，能源消费结构不合理，并总结了中国能源存在的问题。 “我国能源效率怎样？”——第四部分选取能源效率相应的投入-产出指标，并综合污染因子计算得出的污染排放指数作为非期望产出，运用SBM模型计算中国30个省、自治区、直辖市的1996—2010年的能源效率值，能源效率总体在上升，地区间能源效率差异较大，并且差异在逐渐扩大，通过对变异系数的分析，发现能源效率存在收敛性趋势。 “哪些因素影响能源效率？”——第五部分中对影响我国能源效率的因素进行测算，选取经济因素、制度因素、能源消耗结构、地区因素、技术因素等解释变量，分析其对全国能源效率和三大地区能源效率的影响程度和方向，发现影响因素存在地区差异，从而为不同地区有效提高能源效率提供一些借鉴。

关键词：能源效率非期望产出 SBM模型影响因素 Tobit模型

长三角城市群机动车污染物排放清单建立及特征研究

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环境科学学报 2020年第1期40卷 90-101页

作者：宋晓伟郝永佩朱晓东山西财经大学资源环境学院太原030006 污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院南京210046 南京大学地理与海洋科学学院南京210046

为研究长三角城市群机动车污染物排放特征,本研究应用COPERTⅣ模型估算1999—2017年长三角城市群机动车污染物CO、NMVOC、NOx、PM2.5、PM10、CO2、CH4、N2O、NH3和SO2排放因子,建立排放清单,并对其排放特征展开分析,结果表明:1999—201... 详细信息

为研究长三角城市群机动车污染物排放特征,本研究应用COPERTⅣ模型估算1999—2017年长三角城市群机动车污染物CO、NMVOC、NOx、PM2.5、PM10、CO2、CH4、N2O、NH3和SO2排放因子,建立排放清单,并对其排放特征展开分析,结果表明:1999—2017年不同污染物时间变化趋势存在差异,污染物CO、NMVOC、NOx、PM2.5、PM10和CH4排放量呈现先增长后下降的趋势,但开始下降的年份不同,CO2和NH3排放量增长趋势显著,2017年相对于1999年分别增加621%和3925%,N2O和SO2排放量总体呈上升趋势并在特定年份下降明显;污染物排放空间分布与路网分布基本一致,沿海地区的排放强度要明显大于内陆地区,特别是长江下游、杭州湾和太湖附近的城市最为明显;轻型客车为污染物CO、NMVOC、CO2、CH4、N2O和NH3的主要贡献车型,重型货车和重型客车为污染物NOx、PM2.5、PM10和SO2主要贡献车型;长三角城市群各城市机动车污染物排放量的差别主要与各城市机动车保有量有关,上海市各污染物贡献率下降幅度明显,机动车污染物主要贡献城市除了省会城市和直辖市之外,其余城市的污染物排放也不容忽视.

关键词：机动车污染排放清单时空分布长三角城市群

东中国海表层海水^(137)Cs分布的影响因素

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海洋环境科学 2017年第6期36卷 905-910页

作者：任珊潘少明郝永佩徐仪红南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

采集山东半岛附近海域表层海水样品,分析^(137)Cs分布特征,并结合东中国海^(137)Cs比活度数据,探讨影响表层海水^(137)Cs分布的因素。结果表明:(1)山东半岛附近海域表层海水^(137)Cs比活度在0.60±0.18~1.21±0.19 Bq/m3之间,平均值为0... 详细信息

采集山东半岛附近海域表层海水样品,分析^(137)Cs分布特征,并结合东中国海^(137)Cs比活度数据,探讨影响表层海水^(137)Cs分布的因素。结果表明:(1)山东半岛附近海域表层海水^(137)Cs比活度在0.60±0.18~1.21±0.19 Bq/m3之间,平均值为0.90±0.17 Bq/m3。沿岸^(137)Cs比活度较离岸小,主要受沿岸流影响。(2)东中国海各海域^(137)Cs空间分布受大气不均匀沉降,沿岸流,河流冲淡水等因素影响;随时间变化,整个东中国海表层^(137)Cs活度降低,切尔诺贝利核事故对东中国海影响不大。(3)渤海表层^(137)Cs海水析出速率为0.046/a,高于黄海(0.032/a)和东海(0.027/a),与较高的颗粒物质吸附能力和水体横纵向混合过程有关。

关键词： 137Cs 表层海水东中国海影响因素