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Net effect of air pollution controls on health risk in the Beijing-Tianjin-hebei region during the 2022 winter Olympics and Paralympics

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Journal of Environmental Sciences 2024年第1期135卷 560-569页

作者： Changqing Lin Peter k.k.Louie alexis k.h.lau Jimmy C.h.Fung Zibing Yuan Minghui Tao Xuguo Zhang Md.Shakhaoat hossain Chengcai Li Xiang Qian Lao Division of Environment and Sustainability The Hong Kong University of Science and TechnologyHong KongChina Environmental Protection Department Hong Kong Government SARHong KongChina Department of Civil and Environmental Engineering The Hong Kong University of Science and TechnologyHong KongChina Guangdong-hongkong-Macao Joint Laboratory of Collaborative Innovation for Environmental Quality The Hong Kong University of Science and TechnologyHong KongChina Department of Mathematics The Hong Kong University of Science and TechnologyHong KongChina School of Environment and Energy South China University of TechnologyGuangzhou 510006China hubei key Laboratory of Critical Zone Evolution School of Geography and Information EngineeringChina University of GeosciencesWuhan 430074China Department of Public health and Informatics Jahangirnagar UniversityDhaka 1342Bangladesh Department of Atmospheric and Oceanic Sciences School of PhysicsPeking UniversityBeijing 100871China Jockey Club School of Public health and Primary Care The Chinese University of Hong KongHong KongChina

Due to the non-linearity in ozone(O_(3))formation,reducing the emission of nitrogen oxides(NO_(x))may increase O_(3) *** the counteractive O_(3) response to NO_(x) reduction,overall impact of air pollution controls can be ambiguous when the assessments focus on the changes in pollutant *** this study,a risk-based method was used to gauge the net effect of air pollution controls on mortality risk in the Beijing–Tianjin–hebei(BTh)region during the 2022 Winter Olympics and Paralympics(WOP).This mega-event presents a unique opportunity to investigate the efficacy of deep cuts in pollutant *** show that O_(3) concentrations greatly increased as nitrogen dioxide(NO_(2))concentrations decreased in the *** to the active photochemical formations,O_(3) became the dominant pollutant that affected human health during the *** the substantial O_(3) increases,the health benefits of NO_(2) reductions overwhelmed the adverse health effects of O_(3) increases in most regions of the BTh(at 81 out of 112 stations).After considering the impacts of particulate matter,the integrated health risk of air pollution mixtures declined almost everywhere in the *** results underscore the great necessity of changing the assessment paradigm of pollution control from using concentration-based methods to using risk-based *** with the carbon neutrality policy,stringent control of NO_(x)emission from combustion sources is a promising way to achieve synergistic control solutions for air pollution and climate change.

关键词： Ozone Nitrogen dioxide health risk Carbon neutrality Mega-events

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Application of MODIS satellite products to the air pollution research in Beijing

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Science China Earth Sciences 2005年第z2期48卷 209-219页

作者： alexis k.h.lau Center for Coastal and Atmospheric Research The Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water BayHong KongChina

The direct correlation between NASA MODIS aerosol optical depth (AOD) products and the air pollution index (API) in Beijing was found relatively low based on the long-term comparison analysis. The correlation improved to some extent after taking account of the seasonal variation of scale height and the vertical distribution of aerosols. The correlation coefficient further improved significantly after considering the influencing factor of Relative humidity (Rh). This study concluded that satellite remote-sensing could serve as an efficient tool for monitoring the spatial distribution of particulate pollutants on the ground-level, as long as corrections have been made in the two aforementioned processes. Taking advantage of the MODIS information, we analyzed a pollution episode occurring in October 2004 in Beijing. It indicated that satellite remote-sensing could describe the formation process of the ground-level pollution episode in detail, and showed that regional transport and the topography were crucial factors to air quality in Beijing. The annual averaged distribution in the urban area of Beijing and its surroundings could be also obtained from the high-resolution retrieval results, implicating that high-resolution satellite remote-sensing might be potential in monitoring the source distribution of particulate pollutants.

关键词： particulate pollution, MODIS, aerosol.

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Tracking Source Variations of Inhalation Cancer Risks and Ozone Formation Potential in hong kong over Two Decades(2000−2020)Using Toxic Air Pollutant Monitoring Data

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Environment & health 2024年第6期2卷 411-421页

作者： Yee ka Wong Wai Wai Chan Dasa Gu Jian Zhen Yu alexis k.h.lau Division of Environment and Sustainability The Hong Kong University of Science and TechnologyKowloonHong Kong 000000China Institute for the Environment The Hong Kong University of Science and TechnologyKowloonHong Kong 000000China Institute for the Environment and Department of Chemistry The Hong Kong University of Science and TechnologyKowloonHong Kong 000000China Institute for the Environment and Department of Civil and Environmental Engineering The Hong Kong University of Science and TechnologyKowloonHong Kong 000000China

Toxic air pollutants(TAPs)are a class of airborne chemicals known or suspected to cause serious health *** study,applying positive matrix factorization and inhalation unit risk estimates of TAPs,quantifies the changes in significant sources contributing to inhalation cancer risks(ICRs)from 2000 to 2020 in hong kong,*** ICR decreased from 1701 to 451 cases per million between 2000−2004 and 2016−2020,largely attributed to the reduction in diesel particulate matter(DPM),gasoline and solvent use-related volatile organic compounds(VOCs),and coal/biomass combustion-related polycyclic aromatic hydrocarbons and metal(loid)*** regional contribution of VOCs associated with industrial and halogenated solvent sources increased substantially,representing the largest non-DPM ICR contributor(37%)in 2016−2020,stressing the need for a more comprehensive risk evaluation across the fast-growing and densely populated Greater Bay Area(GBA).ICRs in hong kong and the GBA will likely remain over 100 cases per million by *** contributions to ozone formation potential of VOC/carbonyl sources were quantified,which show a notable shift from being solvent/gasoline-dominant in 2000−2004 to being more evenly shared by various sources in 2016−*** a similar TAP monitoring network in the GBA is anticipated to provide the monitoring data needed to facilitate the development of more informed air quality management strategies.

关键词： toxic air pollutant hazardous air pollutant health risk assessment source apportionment ozone formation potential air quality management

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Impacts of pollution heterogeneity on population exposure in dense urban areas using ultra-fine resolution air quality data

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Journal of Environmental Sciences 2023年第3期125卷 513-523页

作者： Wenwei Che Yumiao Zhang Changqing Lin Yik him Fung Jimmy C.h.Fung alexis khlau Division of Environment and Sustainability The Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water BayHong KongChina Department of Mathematics The Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water BayHong KongChina Department of Civil and Environmental Engineering The Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water BayHong KongChina Guangdong-hongkong-Macao Joint Laboratory of Collaborative Innovation for Environmental Quality Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water BayHong KongChina

Traditional air quality data have a spatial resolution of 1 km or above, making it challenging to resolve detailed air pollution exposure in complex urban areas. Combining urban morphology, dynamic traffic emission, regional and local meteorology, physicochemical transformations in air quality models using big data fusion technology, an ultra-fine resolution modeling system was developed to provide air quality data down to street level. Based on one-year ultra-fine resolution data, this study investigated the effects of pollution heterogeneity on the individual and population exposure to particulate matter(PM_(2.5)and PM_(10)),nitrogen dioxide(NO_(2)), and ozone(O_(3)) in hong kong, one of the most densely populated and urbanized cities. Sharp fine-scale variabilities in air pollution were revealed within individual city blocks. Using traditional 1 km average to represent individual exposure resulted in a positively skewed deviation of up to 200% for high-end exposure individuals. Citizens were disproportionally affected by air pollution, with annual pollutant concentrations varied by factors of 2 to 5 among 452 District Council Constituency Areas(DCCAs) in hong kong, indicating great environmental inequities among the population. Unfavorable city planning resulted in a positive spatial coincidence between pollution and population, which increased public exposure to air pollutants by as large as 46% among districts in hong kong. Our results highlight the importance of ultra-fine pollutant data in quantifying the heterogeneity in pollution exposure in the dense urban area and the critical role of smart urban planning in reducing exposure inequities.

关键词： Particulate matter Nitrogen dioxide Ozone Pollution heterogeneity Urban area

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机动车排放模型的应用及其适用性比较

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北京大学学报（自然科学版） 2008年第2期44卷 308-316页

作者：马因韬刘启汉雷国强李潭峰栾胜基北京大学深圳研究生院城市人居环境科学与技术重点实验室深圳518055 香港科技大学大气研究中心中国香港香港环境保护署中国香港同济大学交通运输工程学院上海200092

运用模型估算城市机动车排放因子及排放总量,是机动车污染控制研究的一个重要方向。目前,在模型使用方面,国内主要借用MOBILE等国外较为成熟的模型,这在我国排放因子计算方面缺乏数据积累、基础研究薄弱情况下不失为一种选择。然而,这... 详细信息

运用模型估算城市机动车排放因子及排放总量,是机动车污染控制研究的一个重要方向。目前,在模型使用方面,国内主要借用MOBILE等国外较为成熟的模型,这在我国排放因子计算方面缺乏数据积累、基础研究薄弱情况下不失为一种选择。然而,这些模型一般根据不同的需要开发,在数据积累等方面具有较强的地域性,难免会与国内实际情况不符。国内现有研究更多集中于对利用模型得到的排放因子进行分析,对模型适用性的研究鲜有涉及。本文从MOBILE,IVE,EMFAC,CMEM,COPERT模型在国内应用的实际情况出发,从模型类型,地域性,数据库的完整性、模型的可移植性和参数可获性这几个方面,比较了这几个有代表性的机动车排放模型在国内的适用程度,指出了在不同地区情况和不同阶段,模型不同的适用范围。

关键词：机动车排放模型模型类型地域性数据库完整性参数可获性可移植性

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珠三角地区海陆风环流的季节性特点

珠三角地区海陆风环流的季节性特点

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第32届中国气象学会年会

作者：陆希 kim-Chiu Chow Teng Yao Jimmy C.h.Fung alexis k.h.lau 中山大学环境科学与工程学院大气科学系

本文利用MM5模式模拟的2003-2004一年的数据分析了珠三角地区的海陆风和区域环流的季节性特点并给出了四个季节高分辨率风场图。其中风场的季节平均日变化特征揭示了四个季节海陆风的一般规律。珠三角地区的背景风场受亚洲季风控制,秋... 详细信息

本文利用MM5模式模拟的2003-2004一年的数据分析了珠三角地区的海陆风和区域环流的季节性特点并给出了四个季节高分辨率风场图。其中风场的季节平均日变化特征揭示了四个季节海陆风的一般规律。珠三角地区的背景风场受亚洲季风控制,秋冬季节为东北风,春季为东风,夏季为东南风。同时研究结果还表明,四个季节珠江东岸在下午都有比较强的西风,但是最明显的是秋季和冬季。秋冬两季相对于春夏季节大气处于较稳定状态,使得当地的污染物很难消散。这些气象条件是香港地区秋冬季节污染事件频发的主要原因。由于近几十年珠三角地区发展迅速,出现了几大城市群。

关键词：珠三角海陆风季节变化

来源： cnki会议 cnki会议评论

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多尺度PM_(2.5)分布特征的空间插值与遥感反演对比

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环境科学与技术 2017年第12期40卷 145-150页

作者：廖程浩曾武涛张永波李莹林常青刘启汉广东省环境科学研究院广东广州510045 广东省环境保护大气环境管理与政策模拟重点实验室广东广州510045 香港科技大学香港999077

精确识别污染物浓度的空间分布是进行区域大气污染防治的重要基础。利用MODIS卫星数据,采用基于地面气象和环境空气质量监测站点观测数据为基础的反演模型,反演获取2013年12月珠三角地区典型大气污染过程1 km分辨率的PM_(2.5)浓度数据,... 详细信息

精确识别污染物浓度的空间分布是进行区域大气污染防治的重要基础。利用MODIS卫星数据,采用基于地面气象和环境空气质量监测站点观测数据为基础的反演模型,反演获取2013年12月珠三角地区典型大气污染过程1 km分辨率的PM_(2.5)浓度数据,对比分析遥感反演及基于环境空气质量监测站点观测数据的空间插值方法对区域、城市和乡镇尺度PM_(2.5)浓度空间分布特征的再现效果差异。结果表明,珠三角地区PM_(2.5)遥感反演结果与地面观测数据的相关性达到0.74,相关性水平较好,遥感反演结果可描述区域、城市和乡镇尺度上PM_(2.5)污染浓度的空间分布特征,识别不同空间位置的污染程度差异;基于站点观测数据的空间插值方法对PM_(2.5)浓度空间分布特征的再现能力有限,在区域尺度PM_(2.5)浓度空间分布特征分析时效果尚可,在站点有限的城市和乡镇尺度分析中效果不佳,容易产生对高浓度污染地区的误判;在需要利用站点观测数据分析区域尺度PM_(2.5)浓度空间分布特征时,析取克里金、反距离权重或径向基函数插值方法的效果相对较好。

关键词： PM2.5 空间分布空间插值遥感反演

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hysplit后向轨迹对初始气象场水平及垂直分辨率的敏感性研究（英文）

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热带气象学报 2016年第6期32卷 864-877页

作者：苏琳袁自冰冯志雄邓雪娇刘启汉邓涛王楠殷长秦香港科技大学理学院环境科学学系中国香港香港科技大学霍英东研究院大气研究中心中国广州511458 香港科技大学环境学部中国香港香港科技大学数学系中国香港中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510640 香港科技大学土木与环境工程系中国香港

本研究基于单质点拉格朗日集成轨迹模型(hYSPLIT),对珠三角地区2012年全年每3小时的后向轨迹进行了模拟。模拟采用了两套初始气象场来驱动hYSPLIT模型,其一为水平分辨率为0.5度的全球同化系统(GDAS)输出场,其二为水平分辨率为27 km的气... 详细信息

本研究基于单质点拉格朗日集成轨迹模型(hYSPLIT),对珠三角地区2012年全年每3小时的后向轨迹进行了模拟。模拟采用了两套初始气象场来驱动hYSPLIT模型,其一为水平分辨率为0.5度的全球同化系统(GDAS)输出场,其二为水平分辨率为27 km的气象研究与预报模型(WRF)的输出场。结果显示,当用于驱动hYSPLIT来模拟后向轨迹时,GDAS数据的可靠性依赖于季节和天气条件。GDAS和WRF输出场得到的hYSPLIT后向轨迹的方向差异在冬季和春季珠三角盛行偏北及东北风场时为最大,而在秋季珠三角处在稳定系统控制下时为最小。大多数WRF输出场得到的后向轨迹的传输高度比GDAS得到的后向轨迹要高,这是由于更高的分辨率使得WRF输出场的边界层垂直运动更明显。在五种天气条件下,不同分辨率初始气象场得到的后向轨迹差别最大,分别为大陆高压,槽脊系统,鞍型场,热带气旋以及冷锋。案例分析的结果显示,绝大多数情况下,GDAS和WRF输出场得到的后向轨迹因传输高度不同导致了轨迹方向的差别,因此在模拟hYSPLIT后向轨迹时,初始气象场在垂直方向上的细节是一个尤为关键的要素。

关键词：后向轨迹初始气象场分辨率敏感性天气形势

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探讨1886-2012年期间全球二氧化碳浓度及城市化效应对于香港温度趋势变化的格兰杰因果关系（英文）

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热带气象学报 2016年第6期32卷 855-863页

作者：于其位刘启汉冯志雄邓雪娇麦博儒李菲邹宇香港科技大学环境系香港科技大学土木工程及环境系香港科技大学数学系中国气象局广州热带海洋气象研究所广东广州510640

因果关系在许多科学领域中是一个重要课题。在气候变化研究中,一个关键的问题是天气和极端事件的变化是否或在何种程度上可以归因于全球变暖的人为因素。归因分析主要依赖于气候模型,但其在描述非线性系统中存在一定的局限性。本文应用... 详细信息

因果关系在许多科学领域中是一个重要课题。在气候变化研究中,一个关键的问题是天气和极端事件的变化是否或在何种程度上可以归因于全球变暖的人为因素。归因分析主要依赖于气候模型,但其在描述非线性系统中存在一定的局限性。本文应用长期观测数据并使用统计方法来探讨此问题。更具体地,本文应用格兰杰因果关系检验方法分析全球二氧化碳浓度与城市化效应对香港气温演变的影响。基于香港1886年至2012年的温度数据,我们发现其夏季平均、最高和最低气温以及酷热天气、热夜日数皆增加趋势。同时可以发现日温度的统计分布变化。格兰杰因果关系分析的结果表明,全球二氧化碳浓度的变化和城市化效应皆对香港气温的演变有所贡献,对于不同的时间滞后性这种效应同样存在。通过与非城市地区的比较,我们发现城市化效应对于夏季气温的升高大概贡献40%。根据初步的结果,文本所引入的方法可以作为一种新的角度来评估局部地区温度升高的原因。分析方法可以扩展至研究其他温室气体对极端天气事件的影响,以及气候变化和社会影响之间的联系。

关键词：气候变化格兰杰因果关系极端温度城市化效应时间序列模型

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Efficient photocatalytic reduction of CO2 to formate by a molecular noble metal-free system

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Science China Chemistry 2025年第1期 152-156页

作者： Lihua Zhang Lingjing Chen huatian Shi Yue Wei Gui Chen Tai-Chu lau School of Environment and Civil Engineering Research Center for Eco-environmental Engineering Dongguan University of Technology Department of Chemistry and Institute of Molecular Functional Materials City University of Hong Kong

Reducing CO2to carbon-neutral solar fuels can not only alleviate the energy demand but also mitigate the greenhouse *** present,developing an efficient non-noble metal photo/electrocatalytic system for converting CO2to a specific product beyond CO is still a big ***,we report a new cobalt complex bearing 2,2′-bi-1,10-phenanthroline ligand that can photocatalytically reduce CO2to formate （hCOO-）.Turnover number （TON） for hCOO-up to 677 with 99%selectivity can be achieved using organic dyes purpurin as photosensitizer and 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1h-benzo[d]imidazole （BIh） as sacrificial reductant in a CO2-saturated NMP/TEA （v/v,3:1） solution under visible light *** potential electrolysis at-1.41 V （***/Ag Cl） in the presence of 12 m M Et3NhBF4also produced hCOO-with Faradaic efficiency of 39%.Spectroscopic and electrochemical studies suggest that a[CoI-h]species is the key intermediate for CO2reduction.

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