时光飞逝，又到了一个“五年目的”的尾声，我们国家的空气污染治理得怎样 ？从现在情形来看，有些都会效果不错，有些离达标尚有点差别 ；来势汹汹的新冠疫情对空气质量有什么影响 ？不得已的歇工停产却让我们有时机探测到了降低污染的极值规模 ；那么，困扰了我们多年的雾霾获得驱散了吗 ？老牌的PM2.5和PM10污染有所好转，然而新的污染物却在悄悄占有“C位”……这些，是北京大学陈松蹊教授研究团队刚刚宣布的空气质量剖析报告所体现的。
这是自2015年3月以来，该情形统计团队一连推出的第7份系列报告。这次的空气质量数据泉源涵盖了京、津2个直辖市和河北、河南、山东、山西、陕西5省所有地级市，抵达68个都会，报告剖析了新冠肺炎疫情的影响，并同样剔除了气象因素对数据形成的滋扰，为我们泛起出更清晰、立体的区域空气质量演变历程。
人类面临越来越多不确定性和挑战，幸而我们总能以专业的能力和认真的态度去改善情形，改善所呼吸的空气。而改善这个天下离不开我们所有人配合的起劲。
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▲ 本报告所使用的污染物数据来自于环保部所属的国控站，包括五省二市（即河北、河南、山东、山西、陕西五省及北京、天津二市）所有“2+66”都会354个监测站点（不含配景站），相比第六份报告新增23个都会。
▲ 本报告使用的“年”并非自然年，而是一年的3月份到下一年2月份的“季节年”，涵盖一个完整的四序。这同我们之前宣布的第三至第六份报告一致。伟易博空气质量评估以季节为基本时间单位，其中春季是3月到5月，夏日是6月到8月，秋季是9月到11月，冬季是12月到来年2月。
▲ 本报告将剖析六种空气质量通例污染物：PM2.5、PM10、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）和臭氧（O3）。
▲ 本报告沿用前六份报告所提出的统计学气象调解要领，这一要领基于8年历史气象数据结构基准可比气象条件，并在基准气象条件下重新盘算污染物的平均浓度，从而去除气象变异的影响。关于2019年也去除了新冠肺炎的影响。
PM2.5和PM10：改善显着但不平衡，“十三五”总体达标仍有压力
2019年PM2.5浓度在扣除气象和疫情影响后下降显著，京津冀位于华北平原的“2+8”市（北京、天津、邯郸、沧州、唐山、邢台、衡水、石家庄、保定、廊坊）下降了14.7微克/立方米（20.2%），这一下降幅度凌驾上一次2015年的15.5%的降幅。河南、山西2019年PM2.5也下降显著，河南下降了13.7%，山西下降17.3%。以上下降幅度的盘算已经去除了气象因素的滋扰，这与原始污染物浓度的盘算效果有显著区别。2019年PM2.5的下降是二氧化硫、一氧化碳和二氧化氮的大幅下降所致。2019年大气污染大幅度改善一个主要缘故原由是已往几年在京津冀和周边地区逐年增添的散煤替换改气、改电推进力度。
经由近六年的治理，京津冀PM2.5和PM10污染已经有了显着改善。京津冀平原地区“2+8”市PM2.5累积降幅抵达51.9%。山东，河南改善幅度次之，划分为32.5%和30.5% ；山西和陕西的改善水平较低，累积降幅划分为20.7%和22.3%。PM10累积降幅京津冀平原地区“2+8”市为49.4% ；山东和河南次之，划分为30.9%和30.8% ；陕西、山西较低，划分为26.5%和18.8%。山西最近两年、陕西最近三年PM2.5和PM10才有下降趋势。
凭证“十三五”妄想要求，PM2.5未达标（35微克/立方米）地级及以上都会，其PM2.5年均浓度到2020年应该比2015年降低18%。五省二市“2+66”都会2015年PM2.5未达标的都会有67个（张家口2015年已达标）。经由气象及疫情调解后的盘算，到2019年有46个在2015-2019年间PM2.5年平均浓度的累计降幅已经抵达18%，但仍有21个都会未抵达降幅凌驾18%的标准。分地区看，北京、天津均实现累计降幅18%的指标，河北、河南、山东、山西、陕西划分有11、14、15、3和3个都会实现指标，但有1、3、2、8和7个都会尚未实现� ；姑挥写锉甑亩蓟嶂饕茉谏轿骱蜕挛�。
二氧化硫改善成为六年来最大亮点
“2+66”都会二氧化硫浓度近六年稳步显著下降，区域性二氧化硫的显著下降是京津冀及周边晋鲁豫陕地区已往六年大气污染治理的最大亮点，也是区域规模颗粒物浓度显著下降的主要动力。京津冀、河南、山东、山西、陕西已往六年划分降低72.8%、74.2%、74.9%、67.1%、60.9%。“2+66”都会一氧化碳的下降幅度要小于二氧化硫的下降幅度。2019 年一氧化碳年均浓度也有显著下降。相比2018年，京津冀平原“2+8”都会、河南、山东、山西、陕西2019年平均浓度划分下降15.9%、16.7%、6.4%、14.1%、18.7%。
山西近六年二氧化硫和一氧化碳虽然下降显着，可是仍是五省二市七个区域中浓度最高的地区，同时唐山、临汾、大一律重工业都会仍整年坚持较高污染水平，以上地区二氧化硫和一氧化碳仍需进一步治理。
二氧化氮：多年“顽疾”显示好转迹象
“2+66”都会二氧化氮改善水平一直缺乏二氧化硫和一氧化碳，但2019年二氧化氮在京津冀平原“2+8”都会、河南、陕西泛起改善迹象，划分下降4.7、3.6、2.5微克/立方米，这是一个可喜的迹象。然而山东、山西只下降0.7、0.3微克/立方米，已往三年划分镌汰0.3、-3.2微克/立方米，这两个省还没有找到镌汰二氧化氮的有用计划。
二氧化氮主要泉源于无邪车尾气及生物质燃烧，鉴于本研究涉及的国控站点多在都会中心区，其所怀抱的二氧化氮应该主要源于无邪车排放，故无邪车排放的控制应是下一步大气治理的重点。我们建议各省市接纳步伐有用镌汰无邪车所天生的二氧化氮浓度，这在阻止臭氧的上升同时也为颗粒物浓度下降提供新的路径。
“2+66”都会去除气象和疫情因素影响后PM2.5、PM10、二氧化硫和一氧化碳年平均浓度时间序列
（一氧化碳单位为毫克/立方米，其余污染物单位为微克/立方米）
实线（虚线）代表在5%统计学显著水平比上年有（无）显著增添或镌汰
其中河北北部：张家口、承德、秦皇岛 ；环渤海：唐山、天津、沧州，北京、廊坊 ；
沿太行山脉：保定、石家庄、邢台、邯郸、衡水。
“2+66”都会去除气象和疫情因素影响后二氧化氮和臭氧8小时年（或春夏）平均浓度时间序列（微克/立方米）实线（虚线）代表在5%统计学显著水平比上年有（无）显著增添或镌汰
PM2.5尚未唱罢臭氧欲争“C位”
臭氧常被形容为“在天是佛，近地成魔”，由于其强氧化性，能与呼吸道中的细胞、流体和组织快速反应，导致肺功效削弱和组织损伤。是非期袒露在高浓度臭氧中都可能会对呼吸系统、肺部、眼部等造成损害。同时，臭氧可促使空气中的大宗气体污染物转化为颗粒物，进而转化为PM2.5。因此，近地面臭氧浓度超标的危害水平不亚于PM2.5超标。现在臭氧污染已经成为蓬勃国家面临的主要大气问题，而中国这几年臭氧污染问题也日益突出，臭氧和 PM2.5已成为中国大气污染的两个主要污染物。“2+66”都会所在的五省二市已往六年8小时(中午12点-晚上7点)臭氧浓度均泛起上升的趋势，2019年一连恶化且未有减缓趋势。相较于2018年，京津冀平原“2+8”都会、河南、山东、山西、陕西2019年春夏平均浓度上升3.1%、3.6%、5.2%、5.6%、4.4%，区域内臭氧污染加重的问题日益突出。京津冀平原上“2+8”市、山东、山西、河南、陕西已往六年累积增幅划分为33.1%、24.4%、74.6%、40.7%和34.9%，2019臭氧年浓度最高的前8个都会均在山东省，山西的春夏平均臭氧浓度险些翻倍，在迫近山东、河南的水平，情形也令人担心。
我们建议像管控PM2.5一样，对京津冀地区以致天下主要污染区域设定臭氧改善的详细数值目的，以便接纳有力步伐通过显著降低区域内二氧化氮和一氧化碳浓度实时阻止其增添的趋势、有用降低臭氧浓度。阻止部分地区面临颗粒物和臭氧“双面夹击”的时势。
防控新冠疫情探测出空气质量控制极限值
受新冠疫情影响，1月23日武汉封城后天下迅速接纳大规模人群居家隔离、复工延迟等行动以控制疫情。疫情防控行动对大气污染有何影响 ？为此我们做了统计学的准实验。我们使用Difference in adjusted-Difference要领来预计2020年2月的污染物浓度在不受疫情防控步伐影响下的预期水平。
“2+66”都会2020年2月疫情调解前后主要污染物平均浓度降幅（负数体现调解后浓度上升）
“2+66”都会2020年2月疫情调解前后主要污染物的平均浓度降幅如上图所示。关于颗粒物浓度，受疫情影响，五省二市中共57个都会有特殊下降，导致PM2.5和PM10在2020年2月平均浓度降幅平均值达29.8和17.8微克/立方米，其中山东、河南受疫情影响降幅较大。
二氧化氮受疫情影响最为显著，五省二市2020年2月平均浓度一致下降，降幅平均值为16.9微克/立方米（39.6%）。这是由于二氧化氮主要污染泉源之一为都会交通，后者因疫情管控受到严酷控制。二氧化硫和一氧化碳浓度受疫情影响相对较小。五省二市2020年2月二氧化硫平均浓度降幅平均值为1.7微克/立方米 ；一氧化碳2020年2月平均浓度降幅平均值为0.18毫克/立方米。
由于仲春份疫情时代主要重工业品的产量，除了建材和发电外，同去年同期和疫情爆发前的12月和1月均没有太大转变，有的品种甚至增添，我们以为疫情时代PM2.5的下降主要是由于人群隔离所导致的二氧化氮下降所爆发的。
新冠疫情为我们提供了获得冬季中国北方地区大气污染下界的时机。从以上汇总的污染物受疫情影响的下降的百分比值，我们获得在现在供暖，电力和基本生产的排放模式下，中国北方冬季PM2.5最多尚有30.9%的下降空间，二氧化氮最多39.6%，而二氧化硫和一氧化碳的下降空间最小，划分只有10.0%和13.9%。
但由于在一样平常情形下并无法实验疫情时代的防控步伐，以是以上极限并不可容易抵达。这说明，北方地区在现在的排放模式下抵达PM2.5抵达35微克/立方米以下的目的，会有相当大的挑战。我们注重到北方地区在已往几年最先的散煤替换、煤改气、煤改电对大气污染所带来的大气污染的改善已经有相当多的释放。以是工业结构的改善和升级应该是改善北方地区大气污染的基础途径。
建议提高“良”的标准，资助人群增强防护
中国空气质量已有很是显著的改善。“2+66”都会PM2.5年中位数浓度已从2015年的76.6微克/立方米，降至2019年的55.5微克/立方米。我们以为现在以PM2.5为75微克/立方米作为空气质量“良”的上限已过于宽松。我们注重到印度和孟加拉国PM2.5“良”的标准划分为60和65微克/立方米，均比中国现在使用的WHO“过渡时期”的初级指标所建议的75微克/立方米严酷。建议使用WHO“过渡时期”第二级指标所给定的50微克/立方米作为“良”的上限，以镌汰中国公民的恒久污染袒露珠平。
PM2.5在50和75微克/立方米标准下，2015、2018和2019年各地区平均优良率占比情形
如上图所示，在50微克/立方米为“良”标准下，虽然各都会优良空气占比平均下降17.45%，但2019年除安阳（48.6%）、太原（49.9%）外，所有都会“优良空气”占比都凌驾50%，其中22个都会优良空气占比在60%以上。各都会的“蓝天”天数仍然会坚持在50%以上。大宗科学研究发明恒久袒露在PM2.5浓度35微克/立方米至75微克/立方米的空气中会对人体康健造成危害。使用50微克/立方米作为“良”的上界，将提高中国手机、网页污染品级提醒的标准，将使中国人群能实验更有用的� ；げ椒�，镌汰我国人群污染袒露珠平。提高“良”的标准也会降低未来小我私家及国家的医疗康健开支，为下一步大气污染防治行动妄想提供更高的目的和新的动能。
课题组成员
孙浩轩，北京大学前沿交织学科研究院硕士研究生
游威，伟易博本科生
郭斌，西南财经大学统计研究中心，统计学院副教授
罗山杉，北京师范大学数学学院本科生
郑翔宇，伟易博博士研究生
韩天实，伟易博硕士研究生
王心怡，北京大学元培学院本科生
刘睿，北京大学数学科学学院本科生
黄雅轩，北京大学元培学院本科生
何婧，西南财经大学统计学院助理教授
陈力，北京大学前沿交织学科研究院硕士研究生
王恒放，Iowa State University统计系博士研究生
陈松蹊，伟易博、统计科学中心讲席教授，课题认真人
陈松蹊，北京大学讲席教授，国家特聘专家 ；伟易博治理学院商务统计与经济计量联席系主任 ；北京大学统计科学中心首创主任。全职北大之前是Iowa State University统计学教授。他是美国科学增进会、数理统计学会，美国统计学会会士。2017年获教育部自然科学奖一等奖。已经揭晓96篇学术论文，SCI H-index 31。他的研究要领包括：高维数据统计推断和大数据统盘算法。自2014年最先对中国大气污染举行统计学剖析，提出去除气象滋扰的空气质量评估要领和人起劲-资质助指数，已往六年团队宣布了七份空气质量评估报告。
系列报告回首
《空气质量评估报告：北京城区2010-2014年PM2.5污染状态研究》（2015年3月）
《空气质量评估报告（二）：中国五都会空气污染状态之统计学剖析》（2016年3月）
《空气质量评估报告（三）：北京地区2013-2016年区域污染状态评估》（2017年3月）
《空气质量评估报告（四）：京津冀2013-2016年区域污染状态评估》（2017年8月）
《空气质量评估报告（五）：“2+31”都会2013-2017年区域污染状态评估》（2018年4月）
《空气质量评估报告（六）——“2+43”都会2013-2018年区域污染状态评估》（2019年4月）
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