So sánh xu hướng nồng độ PM2.5 và ozone bề mặt tại Trung Quốc từ năm 2013 đến 2017

National Science Review - Tập 7 Số 8 - Trang 1331-1339 - 2020
Yonghong Wang1,2, Wenkang Gao2, Shuai Wang3, Tao Song2, Zhengyu Gong3, Dongsheng Ji2, Lili Wang1,2, Zirui Liu2, Guiqian Tang2, Yanfeng Huo4, Shili Tian2, Jiayun Li2, Mingge Li2, Yuan Yang2, Biwu Chu5,1,6, Tuukka Petäjä1, Veli‐Matti Kerminen1, Hong He5,6, Jiming Hao7, Markku Kulmala1, Yuesi Wang5,2, Yuanhang Zhang8
1Institute for Atmospheric and Earth System Research, University of Helsinki, Helsinki 00014, Finland
2State Key Laboratory of Atmospheric Boundary Layer Physics and Atmospheric Chemistry (LAPC), Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China
3China National Environmental Monitoring Center (CNEMC), Beijing 100012, China
4Anhui Institute of Meteorological Sciences, Hefei 230031, China
5Center for Excellence in Regional Atmospheric Environment, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen, 361021, China
6State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China
7State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China
8State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control, College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871, China

Tóm tắt

Tóm tắtMặc dù đã có nhiều sự chú ý đến việc điều tra và kiểm soát ô nhiễm không khí tại Trung Quốc, nhưng xu hướng nồng độ chất ô nhiễm không khí ở quy mô quốc gia vẫn chưa rõ ràng. Ở đây, chúng tôi đã điều tra định lượng sự biến đổi của các chất ô nhiễm không khí tại Trung Quốc bằng cách sử dụng các tập dữ liệu tổng hợp dài hạn từ năm 2013 đến 2017, trong đó chính phủ Trung Quốc đã nỗ lực lớn để giảm phát thải con người ở các vùng ô nhiễm. Kết quả của chúng tôi cho thấy một xu hướng giảm đáng kể nồng độ PM2.5 ở các khu vực ô nhiễm nặng của miền đông Trung Quốc, với mức giảm hàng năm khoảng 7% so với các số đo năm 2013. Các nồng độ SO2, NO2 và CO (một chỉ số cho các hợp chất hữu cơ bay hơi do con người gây ra) đã giảm cũng giải thích một phần lớn cho sự giảm nồng độ PM2.5 ở các vùng khác nhau. Kết quả là, số ngày ô nhiễm nặng giảm đáng kể ở các vùng tương ứng. Nồng độ aerosol hữu cơ, nitrate, sulfate, ammonium và chloride đo được ở thành phố Bắc Kinh cho thấy một sự giảm đáng kể từ năm 2013 đến 2017, kết nối chặt chẽ sự giảm các tiền chất aerosol với các thành phần hóa học tương ứng. Tuy nhiên, nồng độ ozone bề mặt có xu hướng tăng ở hầu hết các trạm đô thị từ năm 2013 đến 2017, điều này cho thấy ô nhiễm quang hóa mạnh hơn. Chiều cao tầng biên ở các thành phố thủ đô của miền đông Trung Quốc không cho thấy xu hướng đáng kể nào trên các vùng Bắc Kinh - Thiên Tân - Hà Bắc, Đồng bằng sông Dương Tử và Đồng bằng sông Châu Giang từ năm 2013 đến 2017, điều này xác nhận sự giảm phát thải con người. Kết quả của chúng tôi đã chứng minh rằng chính phủ Trung Quốc đã thành công trong việc giảm bụi mịn ở các khu vực đô thị từ năm 2013 đến 2017, mặc dù nồng độ ozone đã tăng đáng kể, điều này gợi ý một cơ chế phức tạp hơn trong việc cải thiện chất lượng không khí tại Trung Quốc trong tương lai.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Ding, 2016, Enhanced haze pollution by black carbon in megacities in China, Geophy Res Lett, 43, 2873, 10.1002/2016GL067745

Wang, 2014, Ozone weekend effects in the Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan area, China, Atmos Chem Phys, 14, 2419, 10.5194/acp-14-2419-2014

Zhang, 2017, Transboundary health impacts of transported global air pollution and international trade, Nature, 543, 705, 10.1038/nature21712

Lelieveld, 2015, The contribution of outdoor air pollution sources to premature mortality on a global scale, Nature, 525, 367, 10.1038/nature15371

Wang, 2010, Surface measurements of aerosol properties over northwest China during ARM China 2008 deployment, J Geophys Res, 115, D00K27, 10.1029/2009JD013467

Peng, 2016, Markedly enhanced absorption and direct radiative forcing of black carbon under polluted urban environments, Proc Natl Acad Sci USA, 113, 4266, 10.1073/pnas.1602310113

Lu, 2018, Severe surface ozone pollution in China: a global perspective, Environ Sci Technol Lett, 5, 487, 10.1021/acs.estlett.8b00366

Yue, 2017, Ozone and haze pollution weakens net primary productivity in China, Atmos Chem Phys, 17, 6073, 10.5194/acp-17-6073-2017

Ma, 2016, Significant increase of surface ozone at a rural site, north of eastern China, Atmo Chem and Phys, 16, 3969, 10.5194/acp-16-3969-2016

Wang, 2013, Characteristics of ozone and its precursors in Northern China: a comparative study of three sites, Atmos Res, 132–133, 450, 10.1016/j.atmosres.2013.04.005

Wang, 2014, Mechanism for the formation of the January 2013 heavy haze pollution episode over central and eastern China, Sci China Earth Sci, 57, 14, 10.1007/s11430-013-4773-4

Huang, 2014, High secondary aerosol contribution to particulate pollution during haze events in China, Nature, 514, 218, 10.1038/nature13774

Wang, 2019, Increased inorganic aerosol fraction contributes to air pollution and haze in China, Atmos Chem Phys, 19, 5881, 10.5194/acp-19-5881-2019

Pan, 2016, Fossil fuel combustion-related emissions dominate atmospheric ammonia sources during severe haze episodes: evidence from 15N-stable isotope in size-resolved aerosol ammonium, Environ Sci Technol, 50, 8049, 10.1021/acs.est.6b00634

Wang, 2016, Persistent sulfate formation from London fog to Chinese haze, Proc Natl Acad Sci USA, 113, 13630, 10.1073/pnas.1616540113

Guo, 2014, Elucidating severe urban haze formation in China, Proc Natl Acad Sci USA, 111, 17373, 10.1073/pnas.1419604111

An, 2019, Severe haze in northern China: a synergy of anthropogenic emissions and atmospheric processes, Proc Natl Acad Sci USA, 116, 8657, 10.1073/pnas.1900125116

Zheng, 2019, Trends in China's anthropogenic emissions since 2010 as the consequence of clean air actions, Atmos Chem Phys, 18, 14095, 10.5194/acp-18-14095-2018

Zhang, 2016, Tropospheric ozone change from 1980 to 2010 dominated by equatorward redistribution of emissions, Nat Geosci, 9, 875, 10.1038/ngeo2827

Baker, 2008, Measurements of nonmethane hydrocarbons in 28 United States cities, Atmos Environ, 42, 170, 10.1016/j.atmosenv.2007.09.007

Lu, 2010, Sulfur dioxide emissions in China and sulfur trends in East Asia since 2000, Atmos Chem Phys, 10, 6311, 10.5194/acp-10-6311-2010

Liu, 2018, Characteristics of PM2.5 mass concentrations and chemical species in urban and background areas of China: emerging results from the CARE-China network, Atmos Chem Phys, 18, 8849, 10.5194/acp-18-8849-2018

Ma, 2018, NOx promotion of SO2 conversion to sulfate: an important mechanism for the occurrence of heavy haze during winter in Beijing, Environ Pollut, 233, 662, 10.1016/j.envpol.2017.10.103

He, 2014, Mineral dust and NOx promote the conversion of SO2 to sulfate in heavy pollution days, Sci Rep, 4, 4172, 10.1038/srep04172

Zhang, 2015, Formation of urban fine particulate matter, Chem Rev, 115, 3803, 10.1021/acs.chemrev.5b00067

Quan, 2011, Analysis of the formation of fog and haze in North China Plain (NCP), Atmos Chem Phys, 11, 8205, 10.5194/acp-11-8205-2011

Seinfeld, 1998, Atmospheric Chemistry and Physics: from Air Pollution to Climate Change

Hu, 2017, Quantification of the impact of aerosol on broadband solar radiation in North China, Sci Rep, 7, 44851, 10.1038/srep44851

Li, 2019, Anthropogenic drivers of 2013–2017 trends in summer surface ozone in China, Proc Natl Acad Sci USA, 116, 422, 10.1073/pnas.1812168116

Wang, 2019, Attribution of tropospheric ozone to NOx and VOC emissions: considering ozone formation in the transition regime, Environ Sci Technol, 53, 1404, 10.1021/acs.est.8b05981

Cheng, 2019, Dominant role of emission reduction in PM2.5 air quality improvement in Beijing during 2013–2017: a model-based decomposition analysis, Atmos Chem Phys, 19, 6125, 10.5194/acp-19-6125-2019

Petäjä, 2016, Enhanced air pollution via aerosol-boundary layer feedback in China, Sci Rep, 6, 18998, 10.1038/srep18998

Guo, 2019, Shift in the temporal trend of boundary layer height in China using long-term (1979–2016) radiosonde data, Geophys Res Lett, 46, 6080, 10.1029/2019GL082666

DeCarlo, 2006, Field-deployable, high-resolution, time-of-flight aerosol mass spectrometer, Anal Chem, 78, 8281, 10.1021/ac061249n

Dee, 2011, The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system, Q J R Meteorol Soc, 137, 553, 10.1002/qj.828

Guo, 2016, The climatology of planetary boundary layer height in China derived from radiosonde and reanalysis data, Atmos Chem Phys, 16, 13309, 10.5194/acp-16-13309-2016

Thông tin
Thông tin xuất bản

National Science Review

Tập 7 Số 8

1331-1339

Thông tin tác giả