北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室黄甘霖老师研究组在北京市空气污染格局与应对决策研究方面取得新进展,刻画了北京市PM2.5浓度的空间分布,探讨了空气污染对北京市不同社会经济特征居民的健康风险,比较了居民应对空气污染意愿与行为上的差异,为降低空气污染健康风险提供了定量化的科学依据。相关研究成果于今年发表在Science of the Total Environment和Journal of Cleaner Production期刊上,黄甘霖副教授及其指导的博士研究生姜亚琼同学分别为两篇文章的第一作者。
可吸入颗粒物是主要城市空气污染物之一,对居民健康产生一系列的负面影响,包括增加肺癌发病率、心血管疾病的发病率和死亡率。为了减少其造成的健康危害,居民应减少在污染空气中暴露的时间,并改善室内空气质量。室外空气污染的格局,与居民社会经济特征是否存在关联?室内空气质量的提高,在多大程度上能够减少空气污染的健康影响?空气污染事件中,居民是否会对日常生活进行调整以减少室外暴露时间?研究组以北京市为案例研究地,为回答以上问题开展研究。
研究组首先基于北京市监测站点2015年日均PM2.5浓度、全球PM2.5浓度遥感数据、以及2013年9月1日到2014年8月31日的分小时PM2.5数据等多源数据,结合街道尺度居民的收入和教育水平,刻画了北京市空气污染格局,并分析了不同社会经济特征居民PM2.5暴露差异。研究发现,北京市PM2.5浓度呈现西北部低东南部高的格局,与居民收入和教育水平存在显著的关联,即收入和教育水平较低的街道,其年均颗粒物浓度较高(r = -0.62, p<0.05; r = -0.73, p<0.01)。以往研究发现,低收入低学历的弱势人群面对环境风险的保护意识和能力较低,他们暴露于更高的空气污染中,将带来更高的健康成本。通过情景模拟发现,在不同情景中使用新风系统可以有效降低室内颗粒物浓度(26%-79%)。采用新风系统,将大大缩小不同区域之间居民的污染暴露差距。为此,建议政府针对重污染地区的弱势群体,积极地采取政策干预,减少其污染暴露。
图1 北京市五环内区域空气质量、居民收入及教育水平的空间分布图(Ganlin Huang et al., 2019)
研究组还通过以公园访问为例,分析在不同污染程度下居民对户外活动的调整。基于2016年2792份线上问卷调查数据和为期一年164天的实地双秀公园调查数据,通过描述统计、分位回归分析、方差分析等方法,从意愿和行为两方面分析居民根据空气污染水平调整公园访问的情况。研究发现,空气污染对居民访问公园有负面影响,空气污染程度越高,访问公园的居民越少,是限制居民访问公园的重要因素。这个结果在问卷意愿调查和公园行为调查中是一致的。但居民意愿和行为在具体的不同空气污染程度下的公园访问情况存在差别。公园行为调查中,访问量的显著下降出现在中度污染到重度污染的变化节点。而在问卷调查中,这一显著下降首先出现在轻度到中度污染的变化节点上。这说明人们应对空气污染的敏感性比想象的要低。文章从样本偏差、空气质量信息获取方式、影响公园访问的其他因素以及长期空气质量情况等方面进行了探讨。同时研究发现相当比例(41%-64%)的居民即使空气质量为重度污染和严重污染,仍然会访问公园。未来应关注这些发现,更好地制定相关政策、预警系统和健康风险教育机制等。
图2 不同空气污染水平下,愿意访问公园的受访者百分比(图A)
及访问双秀公园的人数(图B)(Yaqiong Jiang et al., 2019)
论文信息:
Ganlin Huang, Weiqi Zhou, Yuguo Qian, Brendan Fisher. Breathing the same air? Socioeconomic disparities in PM2.5 exposure and the potential benefits from air filtration. Science of The Total Environment, 2019, 657: 619-626.
Yaqiong Jiang, Ganlin Huang, Brendan Fisher. Air quality, human behavior and urban park visit: A case study in Beijing. Journal of Cleaner Production,
2019, 240: page?.
(供稿人:姜亚琼)