【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,空氣污染已經(jīng)成為中國(guó)地區(qū)嚴(yán)重的環(huán)境問題。空氣污染物是指以氣態(tài)形式進(jìn)入近地面或者低層大氣環(huán)境的外來物質(zhì),當(dāng)其暴露達(dá)到足夠的濃度和一定的時(shí)間,就會(huì)危害人體健康和生存環(huán)境。了解區(qū)域空氣污染的健康危害對(duì)于環(huán)境影響的評(píng)估和污染的治理至關(guān)重要。在空氣污染物方面,由于人體是暴露在整個(gè)空氣環(huán)境下的,多種空氣污染物的健康影響研究比單一污染物更有利于全面了解區(qū)域空氣污染的健康危害。因此,本文將環(huán)保部門規(guī)定必須納入空氣污染指數(shù)計(jì)算的PM_(2.5)(粒徑小于或等于2.5?m的顆粒物)、PM_(10)(粒徑小于或等于10?m的顆粒物)、NO_2(二氧化氮)和SO_2(二氧化硫)四種主要空氣污染物作為健康影響評(píng)估的研究對(duì)象。在數(shù)據(jù)來源方面,傳統(tǒng)用于健康影響評(píng)估的污染物數(shù)據(jù)主要來自數(shù)量有限、分布不均的環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn),難以反映區(qū)域真實(shí)的空氣狀況。而衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)具有時(shí)空連續(xù)性,可以獲得多種空氣污染物長(zhǎng)時(shí)間序列的空間分布,從而進(jìn)一步獲取空間格網(wǎng)連續(xù)的空氣污染物健康影響分布。彌補(bǔ)當(dāng)前流行病學(xué)研究多以環(huán)境監(jiān)測(cè)值作為數(shù)據(jù)源,基于省(市)的粗區(qū)域單一空氣污染物健康影響研究的不足。在研究區(qū)選取方面,本研究以區(qū)域研究代替常見的特定城市研究,選取空氣污染嚴(yán)重、人口密集、相關(guān)疾病多發(fā)的淮河流域五省范圍(河南省、湖北省、安徽省、江蘇省和山東省)作為研究區(qū)(簡(jiǎn)稱“沿淮五省”)。本研究基于多源衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和各類氣象參數(shù),使用分季節(jié)的地理加權(quán)回歸(GWR)模型,估算沿淮五省2015至2017年P(guān)M_(2.5)、PM_(10)、NO_2和SO_2四種主要空氣污染物的近地面濃度;以呼吸系統(tǒng)疾病死亡和心血管疾病死亡作為兩個(gè)健康終點(diǎn),使用健康影響評(píng)估(HIA)方法將空氣污染物的近地面濃度與實(shí)際人口分布結(jié)合,評(píng)估多種空氣污染物暴露分別導(dǎo)致的健康影響;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析沿淮五省的空氣污染現(xiàn)狀、相關(guān)健康影響的空間分布特征及年際變化趨勢(shì)。主要研究成果如下:(1)沿淮五省的衛(wèi)星遙感反演產(chǎn)品均呈現(xiàn)出明顯的季節(jié)差異,AOD(Aerosol Optical Depth,氣溶膠光學(xué)厚度)在春季的高值區(qū)范圍最大、冬季最小,而對(duì)流層NO_2柱濃度和邊界層SO_2柱濃度均表現(xiàn)為冬季最高、夏季最低。該季節(jié)差異主要與地形因素、氣候條件和人類活動(dòng)有關(guān)。因此,在基于衛(wèi)星遙感產(chǎn)品估算空氣污染物的近地面濃度時(shí)需要考慮空氣污染物的季節(jié)變化特征,并將氣象參數(shù)納入到估算模型中。(2)基于分季節(jié)的GWR模型估算了2015年至2017年四種主要空氣污染物的近地面濃度,空間分辨率為0.125°×0.125°,估算結(jié)果與地面站點(diǎn)實(shí)測(cè)值之間具有高的相關(guān)性和低的驗(yàn)證誤差�？諝馕廴疚锝孛鏉舛鹊目臻g分布趨勢(shì)與相應(yīng)的衛(wèi)星遙感產(chǎn)品總體一致,濃度高值區(qū)普遍集中在河南省和山東省一帶的華北平原,而在植被覆蓋度較好的山地丘陵一帶濃度較低。PM_(2.5)和PM_(10)是沿淮五省的首要空氣污染物,NO_2次之,SO_2的污染程度最低。從2015年至2017年,PM_(2.5)、PM_(10)和SO_2的年平均濃度均呈下降趨勢(shì),而NO_2則逐年上升。(3)根據(jù)文獻(xiàn)公開的暴露-反應(yīng)關(guān)系,評(píng)估了沿淮五省因空氣污染暴露導(dǎo)致的健康影響,死因分析顯示空氣污染物對(duì)心血管疾病的健康影響大于呼吸系統(tǒng)疾病。在空氣污染物方面,顆粒物(PM_(2.5)和PM_(10))相關(guān)的健康影響最大,在研究區(qū)導(dǎo)致的呼吸系統(tǒng)疾病健康影響區(qū)域占比在60%左右,心血管疾病健康影響區(qū)域占比超過80%,明顯高于NO_2和SO_2�？諝馕廴镜慕】涤绊懠性诤幽蠔|北部、山東西部、江蘇南部和湖北武漢等地區(qū),對(duì)湖北西部、安徽南部地區(qū)的健康影響較小。從2015年到2017年,PM_(2.5)、PM_(10)和SO_2相關(guān)的健康影響程度和影響范圍均呈下降趨勢(shì),其中SO_2的下降程度最為顯著,而NO_2則呈逐年上升的趨勢(shì)。本研究在估算沿淮五省2015年至2017年四種主要空氣污染物近地面濃度的基礎(chǔ)上,結(jié)合暴露-反應(yīng)關(guān)系對(duì)空氣污染物導(dǎo)致的健康影響進(jìn)行了評(píng)估,有助于從空間格局上全面了解研究區(qū)的空氣污染現(xiàn)狀及可能的健康影響區(qū)域,為環(huán)保、衛(wèi)生等部門制定針對(duì)性的污染治理措施和疾病防控決策提供重要的參考依據(jù)。
【圖文】：

圖 2-1 研究區(qū)與地基監(jiān)測(cè)站點(diǎn)2 研究數(shù)據(jù)及預(yù)處理.1 地基站點(diǎn)數(shù)據(jù)及預(yù)處理.1.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)及預(yù)處理中國(guó)已經(jīng)建立了全國(guó)性的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)用于綜合了解各個(gè)地區(qū)的空PM2.5、PM10、NO2和 SO2是每日實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的四種主要空氣污染物。本研究中國(guó)國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)中心（http://www.cnemc.cn/）發(fā)布的 2015 年 1 月2017 年 12 月 31 日三年逐小時(shí)的 PM2.5、PM10、NO2和 SO2日均值，覆蓋研 個(gè)空氣質(zhì)量環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)（圖 2-1）。由于環(huán)境監(jiān)測(cè)站點(diǎn)可能存在不同時(shí)

圖 2-2 2016 年沿淮五省的人口空間分布（柵格大小 0.125°×0.125°）第三章 空氣污染物遙感反演產(chǎn)品的時(shí)空特征分析衛(wèi)星遙感反演產(chǎn)品的屬性特征關(guān)系到近地面空氣污染物濃度估算模型的，是提高模型估算精度的重要參考因素，也與近地面空氣污染物濃度的空間密切相關(guān)。因此，本研究在開展空氣污染物近地面濃度估算前，，預(yù)先分析了區(qū)各類空氣污染物遙感反演產(chǎn)品的時(shí)空分布特征，從空間分布、季節(jié)差異以際變化三個(gè)方面展開分析。季節(jié)分析均以 2016 年的數(shù)據(jù)為例，按照月份劃節(jié)為春季（3-5 月）、夏季（6-8 月）、秋季（9-11 月）和冬季（1-2 月,12 月個(gè)季節(jié)，年際變化是 2015 年至 2017 年三年。.1 AOD 的時(shí)空特征分析
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R122;X51

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本文編號(hào)：2695549