EEH专栏｜复旦大学孟夏团队：我国大气PM2.5污染不均衡性的时空特征探索
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EEH 期刊是一本由生态环境部南京环境科学研究所和南京大学共同创立，并由江桂斌院士、任洪强院士担任共同主编的国际性多学科同行评审期刊，目标是成为环境健康领域的旗舰期刊之一。
EEH 聚焦全健康（ One Health ）理念，助力绿色可持续发展，关注生态、环境与健康之间交互作用的过程、机制与干预，范畴包括生态安全、环境健康风险、生态与环境修复。重点方向为：生态与生物多样性保护，新污染物的环境归趋与生物过程，人体暴露与健康效应，环境风险评价、管理与调控。期刊特色为：快速评审、专属服务、免费图表打磨和文字润色、立体宣传以及前三年免文章出版费等。
大气细颗粒物（空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM 2.5 ）是影响人群健康的重要大气污染物之一，其相关的疾病负担较高且存在显著的空间不均衡性，PM 2.5 浓度的空间分布不均衡是其中的重要原因之一。我国大气PM 2.5 平均浓度自2013年以来显著下降，但较少研究探索了我国PM 2.5 浓度空间不均衡性随时间的演变特征及其与社会经济发展水平间的关系，开展相关研究可为后续空气质量改善相关政策的优化提供科学依据。
图1. 图文摘要：我国大气PM 2.5 污染不均衡性随时间的演变特征及其与经济发展之间的关系
基于以上背景， 复旦大学公共卫生学院孟夏副教授领衔的 题为“Evolution in disparity of PM 2.5 pollution in China”的研究在 Eco-Environment & Health 期刊发表。该研究基于高精度网格化的PM 2.5 模拟值，评估了2013年至2020年我国大气PM 2.5 浓度空间不均衡性随时间的变化特征及其与社会经济因素的关联。
研究发现我国大气PM 2.5 污染水平的绝对不均衡性下降，表现为PM 2.5 污染水平较重和较轻地区之间的PM 2.5 浓度差距不断缩小（图2）。城市水平PM 2.5 浓度的第99百分位数和第1百分位数间的差异持续下降，从2013年的76.63 μg/m 3 下降至2020年的45.48 μg/m 3 。基于多组百分位数的分析也得到了类似的结论。
图2. 2013年我国PM 2.5 年均值的空间分布（a）；2013-2020年间我国PM 2.5 下降浓度的空间分布（b）；2013-2020年我国PM 2.5 年均浓度区间分布图（c）；2013-2020年我国PM 2.5 高污染和低污染地区间的浓度差异变化（d）
但是，我国PM 2.5 污染的相对不均衡性持续存在，表现为2013年PM 2.5 浓度较高的城市在2017年和2020年仍是污染水平相对较高的地区，反之亦然（图3）。具体来说，根据PM 2.5 浓度对我国城市进行排名，这一排名在2013-2020年间保持了相对稳定。此外，根据基尼系数的量化分析也进一步印证了我国PM 2.5 污染的相对不均衡性持续存在，并有轻微加剧的趋势。
图3. 基于PM 2.5 浓度的城市排名在2013年与2017年（a）、2017年与2020年（b）、2013年与2020年（c）间的相关性，以及城市累积比例与相应PM 2.5 人口加权浓度累积比例之间的洛伦兹曲线（d）。a-c中黑色对角线表示1：1线，d中黑色对角线表示PM 2.5 浓度空间分布的完全均衡
2013年高污染城市的 PM 2.5 浓度在2013至2020年间下降的绝对数值更大，这可能是 PM 2.5 污染绝对不均衡性下降的原因；在2013至2020年期间，大部分城市 PM 2.5 浓度下降的比例较为接近，这可能是 PM 2.5 污染相对不均衡性持续存在的原因（图4）。
图4. 2013-2020年城市水平的人口加权PM 2.5 浓度的下降值（a）和下降百分比（b）。x轴为根据2013年人口加权PM 2.5 浓度从最低（31.04 μg/m 3 ）到最高（113.08 μg/m 3 ）排列的城市
PM 2.5 浓度与人均GDP的关系符合环境库兹涅兹曲线（Environmental Kuznets Curve，EKC）假设。在经济欠发达地区，PM 2.5 浓度与人均GDP水平呈正相关，而在经济较发达地区，二者的关系曲线趋平并有负相关的趋势。时间上，从2013年到2020年，经济欠发达地区的PM 2.5 浓度和 人均GD P 的正相关关系有减弱的趋势，提示经济发展对空气质量的不良影响在逐渐减弱。
图5. 2013年(红色)、2017年(绿色)和2020年(蓝色)城市水平PM 2.5 浓度与人均GDP的关系
该研究发现，2013-2020年我国PM 2.5 污染的绝对不均衡性下降，但是相对不均衡性持续存在，导致我国人群PM 2.5 暴露风险的不平等性持续存在。我国PM 2.5 污染的空间不均衡性与经济发展水平相关，两者关系符合环境库兹涅茨曲线假设，经济较不发达地区的经济发展与 PM 2.5 浓度呈正相关，但是这一关系随时间有减弱趋势，提示未来经济发展或可协同促进我国空气质量改善，从而共同促进我国人群PM 2.5 暴露不均衡性的改善，促进全民享有环境平等（Environment Justice）。
该论文第一作者为复旦大学公共卫生学院博士生史苏，通讯作者为复旦大学公共卫生学院孟夏副教授。该研究得到国家重点研发项目（No. 2022YFC3702705）、国家自然科学基金项目（82003413、92043301、82030103）的资助。
Su Shi, Weidong Wang, Xinyue Li, Chang Xu, Jian Lei, Yixuan Jiang, Lina Zhang, Cheng He, Tao Xue, Renjie Chen, Haidong Kan, Xia Meng*. Evolution in disparity of PM 2.5 pollution in Chin a , Eco-Environment & Health ( Eco-Environ. Health ) , 2023, 2(4), 257-263
https://doi.org/10.1016/j.eehl.2023.08.007
史苏 ，复旦大学公共卫生学院博士生。以第一作者在Eco-Environment & Health 、Environmental Pollution和Science of the total Environment 等期刊发表学术论文。
孟夏 ，复旦大学公共卫生学院副教授。研究方向为环境要素的暴露评价和环境流行病学，获得国家自然科学基金青年基金项目、上海市浦江人才项目、上海市青年东方学者以及上海市公共卫生优秀青年人才培养计划等项目资助。以第一作者或通讯作者在The British Medical Journal、The Innovation、Journal of Hazardous Materials、Remote sensing of Environment和Environment International等期刊发表SCI论文30余篇。
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