北京大學：2022空氣質量評估報告：“3+99”城市2013-2021年區域污染狀況評估（86頁）.pdf

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1、 空氣質量評估報告（九） “3+99”城市 2013-2021 年區域污染狀況評估 為了藍天 讓我們用數據解讀污染 “3+99”城市六污染物年均濃度及 10%-90%分位數區間 北京大學統計科學中心，北京大學光華管理學院 大數據分析與應用技術國家工程實驗室 二零二二年四月 1前言這是本環境統計團隊完成的第九份空氣質量評估報告，也標志著我們對中國重點區域的空氣質量追蹤評估進入第九個年頭。前八份報告分別發布于 2015 年 3 月、2016 年 3 月、2017 年 3 月和 8 月、2018年 4 月、2019 年 4 月、2020 年 7 月、2021 年 5 月。第一份報告 1 分析了北京城

2、區 2010 年至 2014 年基于單站點（美國大使館）的 PM2.5污染狀況；第二份報告 2 通過研究中國五城市 2013 年至 2015 年美國使領館和相鄰國控站點的 PM2.5數據，對比了兩個數據源的數據質量和一致性，也度量和分析了這五個城市的 PM2.5濃度的變化趨勢；第三份報告 3 集中研究了北京市全部（36 個）空氣質量監測站點 2013 年至 2016 年的空氣質量變化情況，量化了 APEC 會議、大閱兵和冬季供暖期間所采取的污染管控措施對空氣質量的影響，并且將納入分析的污染物從 PM2.5增加到常規的六種污染物；第四份報告 4 通過分析京津冀地區 13 個城市 73 個國控站點

3、2013 年 3 月至 2017 年 5 月六種常規污染物的數據，總結了京津冀地區空氣質量的狀況和變化趨勢；第五份報告 5 綜合評估了“2+31”城市（比“2+26”多 5 個城市）172 個國控站點 2013 年 3 月至 2018 年2 月的狀態和變化趨勢；第六份報告 6 綜合評估了“2+43”城市（相比于報告五增加了汾渭平原 11 市和延安市）247 個國控站點 2013 年 3 月至 2019 年 2 月的狀態和變化趨勢；第七份報告 7 綜合評估了“2+66”城市（相比于報告六補齊了山東、河南、山西、陜西余下的城市）354 個國控站點 2013 年 3 月至2020 年 2 月的狀態和

4、變化趨勢，并對新冠肺炎的影響進行了評估。第八份報告 8 綜合評估了“3+95”城市（相比于報告七增加了上海、安徽、江蘇全部地級及以上共 30 個城市）520 個國控站點 2013 年 3月至 2021 年 2 月的狀態和變化趨勢。本報告在上一份報告基礎上增加內蒙古呼和浩特、包頭、鄂爾多斯、烏蘭察布四個城市 28 個站點，填補了河北和山西西北部的空白區域，統稱“3+99”城市。報告將基于上述八省三市“3+99”城市近 11 年的氣象和污染數據，給出其六種常規空氣污染物的變化趨勢和最新一年污染程度的評估。本報告各章節內容編排如下： 第 1、2章介紹評估區域背景和數據構成； 第 3、4章對六種常規污

5、染物污染狀態和變化趨勢進行城市級別詳細分析 第 5章給出最近兩年“人努力-天幫忙”指數結果與分析 第 6章總結本年度各污染物主要結論和治理意見感興趣的讀者可以根據需求選擇閱讀的章節，亦可直接閱讀第 6章查看主要結論與建議。目錄2目錄1背景介紹32采用數據說明33六種常規空氣污染物評估73.1PM2.5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73.2PM10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .173.3二氧化硫. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .253.4一氧化碳. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323.5二氧化氮. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393.6八小時臭氧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .474六種常規空氣污染物綜合評價575“人努力-天幫忙指數”676主要結論與建議706.1春夏臭氧現下降跡象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .706.2臭氧和 PM102.5成為主要污染物 . . .

8、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .716.3PM2.5繼續顯著下降、河南濃度最高 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .716.4PM102.5下降緩慢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .736.5二氧化硫和一氧化碳 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9、. . . . . . . . . . . . . . .736.6二氧化氮首顯改善. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .746.7極端污染. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .766.8三個重點監測區域污染差異變小 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、 . .766.9提高空氣質量“良”的標準 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .791背景介紹31背景介紹2013 年 9 月，國務院發布大氣污染防治行動計劃9（簡稱“國十條” ） ，對京津冀及周邊地區（稱“2+26”城市）大氣污染治理提出要求。同時期，為貫徹落實“國十條” ，加快“2+26”城市大氣污染綜合治理，生態環境部會同其他有關單位，制定了京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則10。2018 年 6 月，在生態環境部印發的2018-2019 年藍天保衛戰重點區域強化督查方案1

11、1，汾渭平原地區首次被提及。2020 年 2 月，生態環境部印發2020 年揮發性有機物治理攻堅方案 ，重點強調了蘇皖魯豫交界地區和長三角地區的臭氧防治任務。2021 年 11 月，國務院印發關于深入打好污染防治攻堅戰的意見 ，進一步明確了“十四五”期間細顆粒物污染與臭氧污染治理的任務：在 2025 年實現全國重度及以上污染天數控制在 1% 以內，揮發性有機物與氮氧化物的排放量下降至少 10% 12?！?+26”城市包括京津冀大部分區域、山東西部、山西東部、河南北部，地處太行山與泰沂山脈之間，構成大氣污染傳輸通道，不利于污染物的擴散。汾渭平原北接忻定盆地，東西受呂梁山脈與太行山脈地形阻隔，渭河

12、平原南依秦嶺，北仰黃土高原，西接隴山山脈，二者均沿汾渭地塹方向延伸，呈狹長形，全年風速較小，易造成污染物的聚集。近年華北江淮及長江三角洲地區臭氧污染持續嚴重，防治任務也亟待關注。我們去年發布的空氣質量報告（八） ，在上述“2+26”城市、汾渭平原地區 11 城市外，補全河北、山東、河南、山西、陜西五省的其余城市，并將空氣質量評估范圍擴展至上海和安徽、江蘇全部城市。本報告在此基礎上補充內蒙古呼和浩特、包頭、鄂爾多斯和烏蘭察布 4 市。自 2013 年 1 月 1 日起，我國建立大氣污染監測網絡，實時監測包括 PM2.5在內的六種常規污染物（PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧

13、）的濃度?；跀祪|條數據，本報告將空氣污染物濃度的變化可視化，針對其中存在的問題加以分析，并對其氣象與人為因素的比例進行量化分析與解讀。2采用數據說明本報告所使用的污染物數據來自于生態環境部的國控站，共包含八省三市（即河北、河南、山東、山西、陜西、安徽、江蘇全部地級市，內蒙古四市，以及北京、天津、上海三市）全部“3+99”城市 698個監測站點（不包含 71 個縣級市國控站點和 24 個背景站點） ，具體可細分為“2+26”城市（用紅色標記） 、汾渭平原 11 市（用黃色標記） 、蘇皖魯豫交界地區（用藍色標記） 、長三角地區（不含上述區域已有城市，用綠色標記）以及區域內其他城市（用灰色標記）

14、，研究區域涵蓋全國超過 40% 的人口。按照省市口徑統計如下： 北京市：11 個國控空氣質量監測站（不包括定陵背景站） 天津市：位于中心城區的 15 個國控空氣質量監測站 上海市：位于中心城區的 9 個國控空氣質量監測站 河北?。?1 個地級市（石家莊、保定、邢臺、衡水、邯鄲、滄州、廊坊、唐山、秦皇島、承德、張家口）共 61 個國控空氣質量監測站（不包含石家莊封龍山、張家口北泵房、承德離宮背景站，以2采用數據說明4及縣級市辛集和定州的 6 個站點） 河南?。?7 個地級市（鄭州、開封、安陽、鶴壁、新鄉、焦作、濮陽、洛陽、三門峽、平頂山、許昌、漯河、南陽、商丘、信陽、周口、駐馬店）共 106 個

15、國控空氣質量監測站（不包含鄭州崗李水庫、安陽棉研所、焦作影視城、三門峽風景區背景站） 山東?。?7 個城市（濟南、淄博、濟寧、德州、聊城、濱州、菏澤、萊蕪、青島、棗莊、東營、濰坊、泰安、日照、臨沂、煙臺、威海）共 117 個國控空氣質量監測站（萊蕪 2018 年并入濟南市，不包括青島仰口背景站點，以及章丘、即墨、平度、黃島、膠州、萊西、膠南、招遠、萊州、蓬萊、壽光、乳山、文登和榮成的 39 個站點） 山西?。?1 個城市（太原、陽泉、長治、晉城、晉中、運城、臨汾、呂梁、大同、朔州、忻州）共79 個國控空氣質量監測站（不包含太原上蘭、晉城白馬寺背景站） 陜西?。?0 個城市（西安、銅川、寶雞、咸

16、陽、渭南、延安、榆林、漢中、安康、商洛）共 65 個國控空氣質量監測站（不包含西安草灘、寶雞廟溝村、咸陽氣象站、渭南農科所、延安棗園、漢中漢川機床廠子校背景站） 安徽?。?6 個城市（合肥、蚌埠、淮南、滁州、六安、馬鞍山、蕪湖、宣城、銅陵、池州、安慶、黃山、淮北、亳州、宿州、阜陽）共 93 個監測站（不包含合肥董鋪水庫、淮南焦崗湖風景區、馬鞍山市教育基地、黃山黃山區政府五號和池州平天湖對照站） 江蘇?。?3 個城市（南京、無錫、常州、宿州、南通、淮安、鹽城、揚州、鎮江、泰州、徐州、連云港、宿遷）共 114 個監測站（不包含蘇州上方山和南通南郊對照站，宜興、江陰、溧陽、金壇、吳江、太倉、常熟、張

17、家港、昆山、海門和句容共 26 個站點） 內蒙古：4 個城市（呼和浩特、包頭、鄂爾多斯、烏蘭察布）共 28 個監測站本報告選取的數據時段為 2013 年 3 月到 2022 年 2 月。其中河南、山東、山西、陜西、安徽和江蘇部分城市在 2013 年并未開始監測，這些城市從開始監測的時刻算起。本報告使用的“年”并非自然年，而是一年的 3 月份到下一年 2 月份的“季節年” ，涵蓋一個完整的四季，這同我們之前發布的第三至第八份報告一致。我們的空氣質量評估以季節為基本時間單元，其中春季是 3 月到 5 月，夏季是 6 月到 8月，秋季是 9 月到 11 月，冬季是 12 月到次年 2 月。本報告將分

18、析六種空氣常規污染物:PM2.5、PM10、二氧化硫（SO2） 、一氧化碳（CO） 、二氧化氮（NO2）和臭氧（O3） 。由于氣象條件對觀測污染物濃度的影響很大，本報告沿用前八份報告的統計學方法，對污染物濃度進行氣象調整，剔除氣象因素的影響，得到可比的污染指標 1317。具體來說，我們基于 2011 年 3 月到 2021 年 2 月累計十年的小時氣象數據，對“3+99”城市分別構造基準氣象條件。我們之所以采用這十年的氣象數據，是為了構造更穩定的基準氣象條件，同時確保不同年間相似氣象條件占比不會過少。我們在此基準氣象條件下計算各季度污染物的濃度，其中河北、河南、山東、山西、陜西、安徽、江蘇、內

19、蒙古八省 99 個地級市的氣象數據主要來源于對應城市的氣象站點， 縣級市和對照站匹配至距離最近的站點；北京市的氣象數據來源于朝陽、海淀、豐臺、昌平、順義、懷柔和石景山共 7 個氣象站點；天津市2采用數據說明5圖 1: “3+99”城市區劃及其站點分布（代表空氣質量監測站點，代表氣象站點）（圖中紅色區域為京津冀周邊地“2+26”城市，黃色區域為汾渭平原 11 市，藍色區域為蘇皖魯豫交界地區，綠色區域為長三角地區，灰色區域為其他城市）中心城區的氣象數據來源于西青、北辰和東麗共 3 個氣象站點；上海市的氣象數據來源于上海、浦東和寶山共 3 個氣象站點。由于春季期間沙塵天氣會造成 PM10濃度的急劇上

20、升，導致這一指標的高估，空氣質量評估中通常會將這一時段剔除。本報告使用了一種沙塵過程檢測和追蹤程序，基于“3+99”城市及外圍的甘肅、寧夏、遼寧和內蒙其余城市地面站點的 PM10濃度小時數據，檢測沙塵過程時間和空間變化點，并將對應時段六個污染物濃度予以去除。具體可見 18。2采用數據說明6圖 2: “3+99”城市用作本報告分析的且處于運行狀態的國控站點數量變化情況3六種常規空氣污染物評估7圖 1給出上述 793 個污染物監測站點（包括地級市站點 698 個、縣級市站點 71 個和背景站 24 個，紅色圓點）和 140 個氣象站點（藍色三角形）的位置?？傮w可以看出，污染物監測站點與氣象站點地理

21、位置比較相近，空間匹配度高。圖 2給出了各地級市共 698 個站點中處于運行狀態的站點數量隨時間變化的情況，其中有部分城市（北京、天津、上海、西安等）只選取了距離市區較近的站點。從圖中可以看出，保定、滄州、承德、渭南、邢臺、周口這些城市從開始設立監測站點以來站點數完全沒有變化；安康、北京、亳州、鄂爾多斯、漢中、合肥、鶴壁、淮安、淮北、黃山、晉城、六安、南京、南陽、日照、上海、朔州、銅陵、信陽、許昌、宣城、榆林、棗莊、鄭州、駐馬店、淄博這些城市在設立監測站點之后只出現了新增站點的情況，并沒有出現站點停運的情況?？梢哉J為，這些城市的污染物監測網的運行較為穩定。另一方面，池州、東營、濟南、濟寧、開封

22、、臨汾、洛陽、馬鞍山、宿州、天津、濰坊、蕪湖、咸陽、煙臺、揚州、運城這些城市的監測站點在運行過程中都出現了至少六次的變動，這可能影響數據的一致性，對于城市監測網的運行來說并非一個好的現象。3六種常規空氣污染物評估為了客觀和公平地評價空氣質量情況，需要剔除氣象因素對空氣質量數據的影響，以得到背景排放的度量。本報告沿用前八份報告所使用的統計學氣象調整方法，具體而言，我們以 2013-2018 年各年氣象交集確定每個氣象變量的取值范圍，并在此范圍下以 2011-2020 年累計十年氣象構造平均氣象分布，計算各年污染物在此平均氣象分布下的濃度，這一調整的主要目的在于提高氣象因素在不同年的可比程度。我們

23、將計算各個城市在其可比氣象條件下各污染物的平均值濃度，并對其進行比較和分析。關于氣象調整的統計學原理，感興趣的讀者可以參看本團隊發表的論文 1315,19。3.1PM2.5PM2.5是指懸浮在空氣中空氣動力學當量直徑小于或等于 2.5 微米的顆粒物，又稱細顆粒物。直徑為 0.5-5 微米的粒子可以直接到達肺泡內，并進入血液通往全身。大量流行病學研究發現顆粒物濃度和發病率及死亡率有明顯聯系，尤其是細粒子與心肺疾病的相關性更為明顯。我國目前的 PM2.5平均濃度標準如下表 1所示。表 1: 我國目前 PM2.5平均濃度標準污染物項目平均時間濃度限值單位一級二級PM2.5年平均1535微克/立方米2

24、4 小時平均3575圖 3-4、圖 5、圖 6和圖 7分別展示了“3+99”市 PM2.5經氣象調整的季節平均濃度時間序列圖，季節平均濃度地圖，六年和一年累計降幅，年度平均濃度及排名。圖 8-9還展示了 PM2.5經氣象調整的季節 90% 分位數濃度時間序列圖。根據上述六圖一表，我們可以總結出 PM2.5濃度如下特征：3六種常規空氣污染物評估8 季度評估一般來講，PM2.5濃度在冬季最高，春秋兩季次之，夏季最低。其中，華北地區 PM2.5濃度在秋季普遍高于春季，而江淮流域在春季普遍高于秋季。2015 年春季“3+99”城市 PM2.5濃度均值（標準誤差）為 60.7（1.6）微克/立方米，20

25、20 年已下降至 40.1（0.6）微克/立方米，2021 年春季無明顯的持續下降，為 39.7（0.7）微克/立方米。相比 2020 年，區域內有 60 個城市的 PM2.5濃度下降，同時有 42 個城市濃度上升。 2021 年春季邢臺平均濃度最高，為 58.0 微克/立方米；黃山最低，為 22.2 微克/立方米。與 2020 年相比，2021 年春季“3+99”城市整體濃度下降不顯著，一年變化的平均值為 0.8%，其中臨汾增幅最大，為 47.1%；亳州降幅最高達 26.9%，仍有 4 個城市降幅超過 20%，20 個城市降幅超過 10%。42 個反彈城市在河北、山西、陜西分布最多，分別有

26、10、9、7 個，此外，河南、山東、安徽、江蘇、內蒙古分別有 5、5、2、2、2 個。2015 年夏季“3+99”城市 PM2.5濃度均值（標準誤差）為 49.1（1.4）微克/立方米，2020 年下降至 30.0（0.7）微克/立方米，2021 年夏季繼續下降至 26.5（0.5）微克/立方米。相比 2020 年，區域內仍有 81 個城市濃度下降。 2021 年夏季臨汾平均濃度最高，達 42.5 微克/立方米；黃山最低，為11.4 微克/立方米。相比 2020 年夏季， “3+99”城市一年降幅的平均值為 10.0%，其中 4 個城市（北京、天津、廊坊、唐山）降幅超過 30%，18 個城市降

27、幅超過 20%。2015 年秋季“3+99”城市 PM2.5濃度均值（標準誤差）為 61.3（1.8）微克/立方米，2020 年下降至 44.5（1.1）微克/立方米，2021 年秋季微弱反彈至 45.0（1.3）微克/立方米。相比 2020 年，區域內有 46 個城市的 PM2.5濃度下降，但有 56 個城市濃度上升。2021 年秋季新鄉平均濃度最高，達 70.9微克/立方米，黃山最低，為 20.1 微克/立方米，16 個城市平均濃度超過 60 微克/立方米。相比 2020 年秋季， “3+99”城市的一年增幅平均值為 0.9%，其中新鄉、平頂山、三門峽、周口 4 個城市的增幅超過30%，均

28、為河南城市。2021 秋季 46 個城市改善，共有 7 個城市降幅超過 20%，其中漢中改善最大，降幅達 27.1%；7 個城市降幅在 20% 至 30% 之間，其中有 5 個是陜西城市，其余兩個是北京和南通。2015 年冬季“3+99”城市 PM2.5濃度均值（標準誤差）為 103.8（3.4）微克/立方米，2020 年為 70.9（1.9）微克/立方米，2021 年下降至 61.0（1.6）微克/立方米。 2021 年冬季咸陽平均濃度最高，達 89.8 微克/立方米，張家口最低，為 22.3 微克/立方米，5 個城市冬季 PM2.5濃度均值低于 35 微克/立方米，仍有 14 個城市平均濃

29、度超過 80 微克/立方米。相比 2020 年冬季，2021 年冬季“3+99”城市一年降幅的平均值達 12.9%，91 個城市改善，其中張家口的降幅達到 34.1%；23 個城市降幅超過 20%，其中山東最多有 9 個城市，河南、河北、山西、內蒙古、陜西分別有 5、3、2、2、1 個以及北京市。此外，晉中增幅達到 27.8%，是唯一增幅超過 10% 的城市。 PM2.5年度評估：年度變化趨勢與城市相對排名根據圖 7， 2015 年 “3+99” 城市的 PM2.5濃度均值 （標準誤差） 為 68.8 （1.9） 微克/立方米， 2020年下降至 46.4（1.0）微克/立方米，2021 年進

30、一步下降至 43.1（0.9）微克/立方米。2021 年， “3+99”城市的年度平均 PM2.5濃度首次全部下降到 60 微克/立方米以下，其中有 31 個城市季節年平均濃度超過 50 微克/立方米。從累計降幅來看，根據圖 6，相比 2015 年，2021 年“3+99”城市 PM2.5累計降幅均值為 35.1%（1.3%） ；相比 2020 年，2021 年累計降幅均值為 6.9%（0.6%） 。3六種常規空氣污染物評估9圖 3: “3+99”城市氣象調整后 2013 年至 2021 年 PM2.5季節平均濃度（微克/立方米）變化序列圖圖中實線 (虛線) 代表在 5% 統計學顯著水平比上一

31、年有 (無) 顯著的增加或減少3六種常規空氣污染物評估10圖 4: “3+99”城市氣象調整后 2013 年至 2021 年 PM2.5季節平均濃度（微克/立方米）變化序列圖圖中實線 (虛線) 代表在 5% 統計學顯著水平比上一年有 (無) 顯著的增加或減少3六種常規空氣污染物評估11圖 5: “3+99”城市氣象調整后 2015 年至 2021 年 PM2.5季節平均濃度（微克/立方米）3六種常規空氣污染物評估12圖 6: “3+99”城市氣象調整后 PM2.5濃度過去一年（藍色） 、六年（紅色）的累計降幅藍色和紅色豎線分別代表“3+99”城市的一年和六年平均降幅3六種常規空氣污染物評估13

32、圖 7: “3+99”城市氣象調整后 2013 年至 2021 年 PM2.5季節年平均濃度（微克/立方米）年際變化表(濃度列底紋從紅到綠表示季節年平均濃度由大到??；排名列前/中/后 1/3 分別用紅/黃/綠圓點標記)3六種常規空氣污染物評估14圖 8: “3+99”城市氣象調整后 2013 年至 2021 年 PM2.5季節 90% 分位數濃度（微克/立方米）變化序列圖, 圖中實線 (虛線) 代表在 5% 統計學顯著水平比上一年有 (無) 顯著的增加或減少3六種常規空氣污染物評估15圖 9: “3+99”城市氣象調整后 2013 年至 2021 年 PM2.5季節 90% 分位數濃度（微克/

33、立方米）變化序列圖, 圖中實線 (虛線) 代表在 5% 統計學顯著水平比上一年有 (無) 顯著的增加或減少3六種常規空氣污染物評估16年均 PM2.5濃度最高的三個城市分別是臨汾（59.9 微克/立方米） 、安陽（56.7 微克/立方米）和渭南（55.9 微克/立方米） ，其中安陽與渭南的 PM2.5濃度較上一個季節年有所下降，而臨汾卻有所上升，城市相對排名也從 2020 年的 28 位上升到第一位。相比 2020 年，PM2.5惡化（降幅為負）城市較多，這可能是受 2020 年新冠疫情的影響，其中臨汾市單年污染增幅為 10.3%，污染惡化最嚴重。這兩個事實都表明臨汾市的 PM2.5污染在上個

34、季節年出現了惡化。截至 2021 年，僅 24 個城市年均 PM2.5濃度低于 35 微克/立方米，其中黃山、張家口、烏蘭察布、威海與上海年均 PM2.5濃度最低，低于 30 微克/立方米。2015-2021 年排名升高（相對惡化）最多的前 20 個城市中，有 13 個城市 2021 年均 PM2.5濃度城市排名位于最高的前 1/3。這其中，太原、鶴壁、咸陽、濮陽、開封屬于“2+26”城市，臨汾、渭南、運城位于汾渭平原，需要持續關注。而排名上升最多的是位于長三角地區的淮南。這幾年間，淮南市年均 PM2.5濃度上下起伏，污染情況并未明顯改善，因而相對排名上升較多。排名下降最多的前 20 個城市中

35、，東營、日照、無錫、泰州、平頂山、濰坊、蘇州、滁州、棗莊這 9 個城市不屬于“2+26”及汾渭平原城市，非重點關注區域城市，仍改善顯著。聊城、鄭州、東營的年均 PM2.5濃度相對排名在這些年間穩步下降，呈現出良好的改善態勢。從六年累計降幅來看， “3+99”城市除鄂爾多斯增加 13.9% 外，其余城市 2021 年均 PM2.5濃度均小于 2015 年的濃度。北京累計六年降幅最高，達 58.3%，保定、廊坊、德州和東營也超過了 55%。2015年至 2021 年有 10 個城市 PM2.5濃度的累計降幅超過了 50%，其中 4 個位于京津冀地區、2 個位于河南省、4 個位于山東省，且有 8 個

36、屬于“2+26”城市。相比于 2015 年，降幅最小的前二十個城市中分別有8 個、4 個和 3 個城市位于山西、安徽和陜西，這三個省累計降幅也相對較低，分別為 22.8%、29.5% 和26.9%。此外，降幅最小的前二十個城市中有 7 個城市（臨汾、太原、陽泉、渭南、晉中、鶴壁、運城）屬于“2+26”和汾渭平原城市，這些城市較早開始污染治理，但改善相對不足。在降幅最大的前十個城市中分別有 4 個，4 個和 2 個城市位于山東、京津冀與河南，這三個地區六年累計降幅相對較高，分別為 44.9% 和 46.1% 和 39.8%。上述關于 PM2.5年度趨勢的討論說明，京津冀地區、山東與河南近年已然形

37、成穩定的下降趨勢；山西和陜西整體降幅相對較低，省內許多城市雖建立了 PM2.5濃度的下降趨勢，但改善程度不足；江淮地區改善較小但整體污染水平相對較低，部分城市（如淮南）的污染情況需要給予關注。 PM2.5極端污染（90% 分位數）我們也計算了經過氣象調整的 90% 分位數濃度， 它們代表了最嚴重的 10% 污染情況。 極端污染是衡量空氣質量的另一重要標準，如美國的考核指標為 PM2.5日均濃度 98% 分位數濃度不超過 35 微克/立方米。圖 8-9展示了研究區域城市過去 36 個季節（2013 年春季至 2021 年冬季）經氣象調整的 PM2.5濃度 90% 分位數隨時間變化的情況以及給定季

38、節的時間序列。從 90% 分位數角度，各城市 PM2.5濃度仍具有同均值濃度類似的區域和季節特征。太行山東側從保定向南到河南北部、山東西部和河南、陜西地區仍為 PM2.5高濃度區域，尤其在秋冬兩季污染最為嚴重，江淮地區整體濃度較低，污染更輕。2015 年“3+99”城市 PM2.5的 90% 分位數濃度均值（標準誤差）為 130.7（3.1）微克/立方米，2020 年下降至 85.9（1.8）微克/立方米，2021 年略微改善，為 83.0（1.7）微克/立方米。近年來全國大部分地區 90% 分位數濃度下降顯著，安徽、河南小部分城市存在小幅反彈。3六種常規空氣污染物評估17從具體數值上看，20

39、21 年 90% 分位數年均濃度以邢臺最高，達 111.9 微克/立方米，濮陽次之，達110.7 微克/立方米，共 4 個城市（安陽、渭南、臨汾、邯鄲）90% 分位數年均濃度在 105-110 微克/立方米，19 個城市 90% 分位數年均濃度超過 100 微克/立方米。除相對低的夏季外，90% 分位數濃度在秋春季仍普遍高于 60 微克/立方米。在沿太行山東側的河北、河南及關中平原城市，2018 年冬季 90% 分位數曾高于 200 微克/立方米，而 2019 和 2020 年冬季 90% 分位數仍能達到 150 微克/立方米，如河南2019 和 2020 年冬季 90% 分位數濃度平均值分別

40、為 167.4 微克/立方米和 169.2 微克/立方米，2021 年冬季下降至 146.8 微克/立方米，但還有很大改善空間。 五種風向下的平均污染濃度：不同城市有利減輕污染的風向不同本報告延續從第五份報告開始計算的每個城市五個主要風向下的污染物氣象調整濃度，這可以讓我們窺視各城市的污染輸入和輸出方向。通過圖 5（詳情可見 pdf 放大圖片） ，發現由于 PM2.5在靜風條件下不易擴散，在各個季節靜風下的 PM2.5濃度都顯著高于其它風向。對于北部長城一線的大同、張家口、北京、承德來說，西北風普遍最有利于 PM2.5的擴散，東南風普遍不利。對于環渤海城市來說，北側邊緣的秦皇島東面臨海，平時東

41、風較強，較西風更有利于 PM2.5的擴散；渤海內側的唐山、天津則與河北北部相近，在西北風下最有利于污染物擴散。河北滄州及山東半島的濱州、東營、濰坊、煙臺、威海北鄰渤海、黃海，故東北風最有利于 PM2.5的擴散；而日照、青島東南面沿海，東南風最有利于 PM2.5的擴散。對于江淮地區臨海城市，由于東臨黃海、東海，故東風最有利于 PM2.5的擴散。另外，各個城市污染源分布也影響著不同風向下 PM2.5的擴散情況（對各城市感興趣人員可從圖 5查閱細節） 。3.2PM10PM10是指懸浮在空氣中空氣動力學當量直徑小于或等于 10 微米的顆粒物，又稱可吸入顆粒物。在2013 年之前，PM10是我國使用的主

42、要空氣質量指標，用于計算城市的藍天天數。2013 年 PM2.5取代PM10成為大氣污染的主要指標。2014 年及以后，PM10缺失比例有所下降。PM10數據缺失高的一個原因是 PM2.5和 PM10數值可能會發生“倒掛” ，即 PM10的觀測值低于 PM2.5的觀測值。因為 PM2.5是PM10的重要組成部分，PM10的濃度值應該大于 PM2.5。但實際觀測中由于觀測誤差可能出現倒掛現象。一種處理數據倒掛的方法是用 PM2.5的觀測濃度對 PM10的缺失進行插補，這樣做會低估 PM10濃度，但比直接將倒掛的 PM10觀測設為缺失的計算誤差小。本報告將使用這一方法。另一種方法是對 PM10和

43、PM2.5關系進行建模，以推算缺失的 PM10水平。我國目前的 PM10平均濃度標準如表 2所示。美國環境保護署關于 PM10的一、二級標準均是 24 小時平均濃度 150 微克/立方米，但其明確規定 3 年內平均每年不達標的次數不能超過一次。這實際上是非常嚴格的標準。圖 10-11、圖 12、圖 13和圖 14分別展示了“3+99”市 PM10經氣象調整的季節平均濃度時間序列圖，季節平均濃度地圖，六年和一年累計降幅，年度平均濃度及排名。根據上述四圖一表，我們可以總結出 PM10濃度如下幾個特征： 季度評估3六種常規空氣污染物評估18表 2: 我國目前 PM10平均濃度標準污染物項目平均時間濃

44、度限值單位一級二級PM10年平均4070微克/立方米24 小時平均50150同 PM2.5一樣，PM10濃度也有比較明顯的季節特征，其中夏季污染最輕，冬季或春季最嚴重。此外，PM10還有獨特的、不同于 PM2.5的特征。一方面，PM10濃度最高的季節與城市的地理位置密切相關。河北中南部、河南、山東中西部、山西中南部、陜西中南部、安徽中北部，冬季的 PM10濃度最高；河北北部及京津地區、山西北部，春季濃度最高；陜西北部，蘇滬城市冬春季 PM10濃度相差不大。另一方面，研究區域城市絕大部分城市和年份春季 PM10濃度要高于秋季。2015 年春季“3+99”城市 PM10濃度均值（標準誤差）為 11

45、9.2（3.3）微克/立方米，2020 年濃度均值已降至 84.9（1.6）微克/立方米，2021 年春季反彈為 92.5（2.2）微克/立方米。2021 年春季安陽平均濃度最高，為 164.3 微克/立方米；黃山最低，為 39.9 微克/立方米。相比 2020 年春季，區域內僅 25 個城市濃度下降，其余 77 個城市反彈， “3+99”城市一年增幅的平均值達到了 8.9%。其中安陽的增幅超過 60%，為 60.6%；有 7 個城市增幅超過 30%。晉城降幅最大，為 13.5%，濃度下降的其余 24個城市的降幅均未超過 10%。2015 年夏季“3+99”城市 PM10濃度均值（標準誤差）為

46、 84.9（2.4）微克/立方米，2020 年下降至 58.9（1.5）微克/立方米，2021 年夏季略微改善，下降至 52.4（1.2）微克/立方米。2021 年夏季朔州平均濃度最高，為 77.7 微克/立方米；黃山最低，為 20.2 微克/立方米。相比 2015 年，鄂爾多斯、呂梁和臨汾惡化，增幅分別為 14.3%、6.8% 和 5.7%，邢臺降幅最大為 58.9%，有 19 個城市的降幅均超過50%。相比 2020 年， “3+99”城市一年降幅的平均值為 9.5%。2021 年夏季 85 個城市改善，僅 17 個城市不降反增；有 18 個城市降幅超過 20%，其中臨沂降幅最大為 35.

47、1%，近四年濃度持續下降，改善顯著。2015 年秋季“3+99”城市 PM10濃度均值（標準誤差）為 103.8（2.9）微克/立方米，2020 年下降至 85.8（2.1）微克/立方米，2021 年秋季繼續略微下降至 79.1（1.9）微克/立方米。2021 年秋季新鄉平均濃度最高，為 120.3 微克/立方米；黃山最低，為 31.4 微克/立方米。相比 2020 年，2021 年秋季有 73 個城市改善，僅 29 個城市惡化。2021 年秋季“3+99”城市一年降幅的平均值為 7.2%，邯鄲降幅最大，達到 33.3%，有 13 個城市降幅超過 20%，除了北京，陜西、河北、山西、安徽分別有

48、 5、3、3、1 個；平頂山增幅最大，達到 19.4%，合肥增幅也達到了 15.8%，其余城市增幅低于 15%。2015 年冬季“3+99”城市 PM10濃度均值（標準誤差）為 157.2（5.3）微克/立方米，2020 年為116.4（2.8）微克/立方米，2021 年冬季大幅度下降至 90.6（2.0）微克/立方米，改善顯著。2021 年冬季渭南平均濃度最高，為 130.7 微克/立方米；黃山最低，為 42.5 微克/立方米。相比 2020 年， “3+99”城市一年降幅的平均值達到了 21.3%。其中，張家口降幅最大，高達 37.4%，有 10 個城市降幅超過 30%，有 66 個城市降

49、幅均超過 20%，2021 年冬季 PM10濃度得到了極大的改善；僅合肥惡化，增幅為 16.7%。相比 2015 年冬季，區域內有 5 個城市（阜陽、忻州、大同、呂梁和淮北）惡化；同時有 3 個城市（衡水、3六種常規空氣污染物評估19鄭州和德州）降幅均超過 60%。 PM10年度評估：年度變化趨勢與城市相對排名根據圖 14，2015 年“3+99”城市的 PM10濃度均值（標準誤差）為 116.3（3.2）微克/立方米，2020 年下降至 86.5（1.9）微克/立方米，2021 年進一步下降至 78.7（1.6）微克/立方米。有 9 個城市季節年平均濃度超過 100 微克/立方米，相比 20

50、20 年的 30 個大幅減少。從累計降幅來看，根據圖13，相比 2015 年，2021 年“3+99”城市 PM10累計降幅均值為 30.4%（1.3%） ；相比 2020 年，2021 年累計降幅均值為 8.9%（0.6%） 。年均 PM10濃度最高的三個城市分別是安陽（113.5 微克/立方米） 、渭南（112.6 微克/立方米）與新鄉（105.2 微克/立方米） ，其中渭南與新鄉的 PM10濃度較上一個季節年有所下降，而安陽卻有所上升。這表明安陽市的 PM10污染在上個季節年出現了惡化。在 2021 季節年，有 25 個城市年均 PM10濃度低于 65 微克/立方米，相比 2020 年的