2016城市空气污染调查
北京大学光华管理学院的陈松蹊团队对北京、上海、广州、沈阳和成都五座城市2013–2015年的PM2.5浓度数据以及气象数据进行了统计学分析，全面展现这五座城市的空气污染状况，并揭示了制约城市空气质量的因素。近日，该研究发表在《地球物理学研究杂志——大气》(Journal of Geophysical Research-Atmospheres)期刊上。
数据：“一枝独秀”的北京
在过去的几年间，中国环保部大气污染数据的真实性屡屡受到质疑。在2013年以前，当PM10是空气质量的主要指标时，中国一些城市的PM10数据在每立方米100微克处出现不连续的跳跃，统计学无法解释大量出现的98、99，而唯一的解释是：100正是蓝天的界值，因此有关部门为了增加蓝天数而对数据动了手脚。
因此，在这项研究中，为了验证PM2.5数据的质量，研究者将美国使/领馆的数据与附近的环保部监测数据进行了统计学的对比。令人欣慰的是，不同站点之间的PM2.5数据表现出很好的相关性，因此研究人员可以通过所有这些站点的数据分析城市PM2.5浓度的影响因素。
城市的PM2.5浓度受到污染物排放和气象因素双重作用。人们常说“雾霾靠风吹”，这正反映了气象因素对空气质量的影响。其中，风和降水的影响最为显著。在静风条件下，污染物难以扩散，有利于污染物的累积。此外，每一种风向对不同城市的影响也不尽相同。以北京为例，由于北京西、北方向临山，东、南方向建有大量重工业企业，因此偏南风出现时，来自工厂的污染物被传输至北京，并且受到太行山和燕山的阻碍而不易稀释。除了风以外，降水也起到了清洗空气中污染物的作用。研究团队分析发现，风向、累积风速(只有在固定风向下风速的累积才是有意义的，因为如果风向一直在变，其效应就不明显了)和降水量对PM2.5浓度均有显著影响。
由于气象因素的不可控性，陈松蹊更希望找出污染物排放对PM2.5浓度的影响，并提出相应的解决策略。因此，研究团队运用他们此前提出的统计方法，剔除了气象因素对PM2.5浓度的影响。
利用排除了气象因素的PM2.5浓度数据，陈松蹊团队对五城市的污染情况进行了系统的分析。在这五座城市中，广州与上海的PM2.5浓度相对较低，年度均值分别在每立方米40~50微克和每立方米50~60微克之间，但也高于每立方米35微克的国家空气质量标准。而另外三座城市面临的PM2.5污染状况要严重很多。北京的年度均值在五座城市中排名榜首，达到每立方米80~100微克。其90%分位数浓度更是远高于其他四座城市，这反映出北京的重度污染天气最为严重。而成都的中位数浓度在五座城市中是最高的，表明成都长期处于中度污染状态。
此外，研究团队分析了各城市年度平均指标的变化趋势。2015年，五城市的PM2.5浓度出现较为明显的下降。陈松蹊认为，导致空气质量有所改善的原因主要有二：政府实施了更严格的大气环境监管措施，且自2013年以来中国的'经济增速放缓。但该趋势能否在今年得到延续，陈松蹊表示，目前研究仍在进行之中。
困境：解救被围困之城
进一步的分析揭示，导致北京、沈阳和成都污染困境的原因各不相同。辽宁的经济发展倚重于重工业，其煤炭和柴油消耗量与成渝地区相近，高于其他3座城市所在区域。此外，每年11月至次年3月的燃煤供暖使得沈阳冬季的空气质量雪上加霜。
与此相反，在这五座城市所在的区域中，成渝地区的各项能源消耗指标均处在较为靠后的位置，然而，成都仍长期处于中度污染状态，导致这一局面的是成都的先天劣势——地形条件。四川盆地由青藏高原、云贵高原、大巴山等高山环绕而成，因此盆地中产生的大气污染物难以扩散。
相比之下，北京所面临的空气问题更加复杂而严峻，这里几乎聚集了所有不利条件：北京所处的华北平原北靠燕山、西邻太行山，不利于污染物扩散;其次，华北地区的单位能源消耗量仅次于长三角地区，并且拥有大量重工业产业;此外，这项研究显示，北京具有十分显著的供暖效应，这项因素共同导致了北京的高PM2.5浓度。
在陈松蹊看来，目前华北平原的空气污染状况本不应该如此严重。本世纪初，在北京获得2008年夏季奥运会的主办权后，首钢集团被搬迁至河北唐山。包括首钢在内，河北聚集了大量由首都迁来的重工业企业。管理者试图借此改善北京的空气质量，但是，“这些搬迁措施是缺乏远见的，”陈松蹊说，“在进行规划时，规划者没有考虑到污染物在华北平原半封闭地形中的积累。”最终的结果是，不仅北京的PM2.5浓度居高不下，华北平原更是成为中国空气污染最严重的区域。
“基于各地的地理环境和气象条件，每一座城市都有不同的能源消耗和工业活动承载的上限，”陈松蹊说，“在进行投资、布局时，都应该考虑并尊重各地的承载上限。例如在华北平原，其地理条件不利于污染物扩散，因此应尽量避免布局高排放的重工业。”
挑战：距蓝天还有多远?
2014年，陈松蹊教授首次将目光投向空气污染问题。运用统计学手段，研究团队已经发布了两份空气评估质量报告。目前，团队正在对京津冀地区多个站点的空气质量数据进行细致分析，研究报告预期于2017年春季出炉。
陈松蹊说，在空气污染的研究中，最大的问题是可靠数据的获取。虽然该研究涉及的监测站的数据比较可靠，但无法推断所有的环保部站点数据的可靠性都有保障。在接下来的研究中，他们也会进行更多的数据质量监测工作。此外，气象数据与能源消耗数据的不公开也为研究设置了障碍。
在这份研究报告发布后，陈松蹊在环保部做了报告，并且提出了相关建议。尽管找出各地的症结，但是距解决方案的最终落实仍有很长的路要走。
采访结束时，陈松蹊在办公室内指着远处隐约可见的轮廓说：“你看，新的一轮雾霾又来了。天气好的时候远处的西山能看得很清楚，现在你仔细看，只剩一点轮廓了。”空气污染的治理和预防，注定是个持久战。曾任中国气象局局长的气候变化专家秦大河院士曾经提到，当年伦敦治理雾霾用了30到50年的时间，希望我们可以在一二十年的时间内解决这个问题。关于具体的时间，可能不同的学者有着不同的看法，但有两点是可以确定的：频繁出现的重度空气污染不会立即消失，它还将伴随我们很长一段时间;而决定倒计时要走多久的，是我们的行动：大到政府的城市布局和工业监管，小到个人习惯，每一项导致空气污染的因素都需要被研究透彻，每一项控制污染的举措都不应被放过。
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