立秋為漫長(zhǎng)的夏天劃上了句號(hào)

秋高氣爽、惠風(fēng)和暢本是值得期待的轉(zhuǎn)變

但對(duì)難得常見藍(lán)天的京津冀而言

卻意味著空氣可能很快要變“灰”了

今年,，《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》期限將至

而環(huán)保部年中公布的

“PM2.5上半年同比上升14.3%”的消息

讓人不禁為京津冀捏把汗

幾年過去,，污染有沒有減少？

咱的空氣質(zhì)量今年能達(dá)標(biāo)嗎,？

本文介紹的北大統(tǒng)計(jì)團(tuán)隊(duì)最新研究報(bào)告

將幫助我們尋找答案

這份報(bào)告是由北京大學(xué)統(tǒng)計(jì)科學(xué)中心與北京大學(xué)光華管理學(xué)院陳松蹊研究團(tuán)隊(duì)完成的第四份關(guān)于國(guó)內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域空氣質(zhì)量狀況評(píng)估的研究報(bào)告,。前三份報(bào)告分別發(fā)布于2015年、2016年和2017年的三月份,，此前我們?cè)诒竟傥⒕蜃x者進(jìn)行過介紹（詳見文末列表）,。

以下內(nèi)容摘編自《空氣質(zhì)量評(píng)估報(bào)告（四）——京津冀2013-2016年區(qū)域污染狀況評(píng)估》，報(bào)告研究了六種空氣質(zhì)量常規(guī)污染物：PM2.5,、PM10,、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2),、一氧化碳(CO)和臭氧(O3)的數(shù)據(jù),，我們這里將著重介紹其中PM2.5部分。為方便大眾閱讀,，文中省略了關(guān)于研究背景和統(tǒng)計(jì)方法的一些具體內(nèi)容,，感興趣的讀者請(qǐng)?jiān)谖哪伴喿x原文”下載全文進(jìn)行閱讀。

京津冀地區(qū)是中國(guó)目前空氣污染最嚴(yán)重的區(qū)域，也是中國(guó)大氣污染治理的首要之地,。從地理?xiàng)l件來看,，京津冀大部分區(qū)域（張家口和承德除外）位于華北平原北部，西靠太行山脈,，北依燕山,，東臨渤海，呈現(xiàn)半封閉的地形,。京津冀地區(qū)的幾個(gè)主要城市,，北京、保定,、石家莊,、邢臺(tái)和邯鄲都坐落在太行山腳下，大氣擴(kuò)散條件差,，非常不利于污染物的擴(kuò)散,。這一地形因素使得該地區(qū)的大氣環(huán)境承載能力并不高，不適合聚集大量的工業(yè),，尤其是煉鋼,、煉鐵、煉焦,、造水泥等高污染行業(yè),。

然而，2001年后河北省也迅速發(fā)展成為一個(gè)重工業(yè)大省,，成為中國(guó)乃至世界第一的鋼鐵生產(chǎn)地區(qū),。不僅如此，華北平原南部的山東和河南也是能源消耗大戶,。如果遇到不利的氣象擴(kuò)散條件,，過量的排放極易導(dǎo)致京津冀地區(qū)持續(xù)的極端污染。

▲  京津冀13市PM2.5 2013-2016經(jīng)氣象調(diào)整后的年均值濃度變化

2013年初我國(guó)建立大氣污染監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括PM2.5在內(nèi)的六種常規(guī)污染物（PM2.5,、PM10、二氧化氮,、二氧化硫,、臭氧和一氧化碳）的濃度。2013年9月,，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》[4],，即“國(guó)十條”，設(shè)定了全國(guó)主要區(qū)域2017年空氣質(zhì)量的具體指標(biāo)：到2017年，全國(guó)地級(jí)及以上城市可吸入顆粒物（PM10）濃度比2012年下降10%以上,；優(yōu)良天數(shù)逐年提高,；京津冀、長(zhǎng)三角,、珠三角等區(qū)域細(xì)顆粒物（PM2.5）濃度分別下降25%,、20%、15%左右,，其中北京市細(xì)顆粒物年均濃度控制在60微克/立方米左右,。如今,我們已經(jīng)步入了2017年的考核年，人們普遍關(guān)心的問題是“近年來,，京津冀地區(qū)空氣質(zhì)量是否有所好轉(zhuǎn),，如有好轉(zhuǎn)，改善幅度是多少”,“2017年污染物濃度下降的目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)”,。

本報(bào)告將通過分析和評(píng)估北京市,、天津市以及河北省11個(gè)地級(jí)市共13個(gè)城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來回答以上問題。我們將基于73個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)（北京市11個(gè),、天津市11個(gè),，河北省51個(gè)）2013年3月至2017年5月污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和25個(gè)氣象站點(diǎn)過去七年的氣象數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)總量超過4400萬條），科學(xué)分析和評(píng)估京津冀地區(qū)過去四年多空氣質(zhì)量實(shí)際狀態(tài)和變化趨勢(shì),。

以下三個(gè)圖是京津冀地區(qū)13個(gè)城市從2013年3月到2017年5月經(jīng)過氣象調(diào)整,，以季節(jié)為單位的PM2.5季節(jié)均值和90%分位數(shù)濃度，以此可以分析京津冀地區(qū)PM2.5的情況,。

▲  京津冀13市氣象調(diào)整后PM2.5季節(jié)平均值濃度時(shí)間序列（微克/立方米）

▲ 京津冀13市氣象調(diào)整后PM2.5季節(jié)90%分位數(shù)濃度的時(shí)間序列（微克/立方米）

▲  京津冀13市氣象調(diào)整后PM2.5季節(jié)平均濃度的變化序列（微克/立方米）

前兩張圖分別展示了京津冀13個(gè)城市過去17個(gè)季節(jié)（2013年春季至2017年春季）經(jīng)氣象調(diào)整的PM2.5均值濃度和90%分位數(shù)濃度隨時(shí)間變化的情況,，后一張圖展示了各城市調(diào)整均值在每個(gè)給定季節(jié)的時(shí)間序列。由此,，我們可以總結(jié)出京津冀地區(qū)過去四年P(guān)M2.5濃度具有如下幾個(gè)特征：

 三個(gè)區(qū)域劃分

從京津冀13市PM2.5濃度的季節(jié)變化趨勢(shì)和濃度水平,，我們可以清晰地將其劃分為三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)城市間具有相近的PM2.5濃度水平和相似的季節(jié)分布特征：（1）沿太行山脈的保定,、石家莊,、邢臺(tái)、邯鄲和衡水,；（2）環(huán)渤海的唐山,、天津、滄州,，外加北京和廊坊,；（3）北部的張家口、承德和秦皇島,。三個(gè)區(qū)域PM2.5污染程度由重到輕分別是沿太行山脈的五個(gè)城市,、環(huán)渤海的五個(gè)城市和北部的三個(gè)城市,。

我們建議，每個(gè)區(qū)域內(nèi)的城市實(shí)施相同的大氣污染防治措施和策略,，對(duì)癥下藥,，提高京津冀大氣污染防治的效率。

 冬重夏輕的季節(jié)特征

京津冀13個(gè)城市中,，除張家口外,，其余12個(gè)城市的PM2.5濃度均有比較明顯的季節(jié)特征，即PM2.5濃度在冬季最高,，秋季次之，春季較好,，夏季最輕,。這一季節(jié)特征在沿太行山的五個(gè)城市尤為明顯。這五個(gè)城市冬季的PM2.5平均濃度一般是夏季的2到3倍,。 相比之下,，環(huán)渤海區(qū)域的五個(gè)城市季節(jié)變化要明顯小于沿太行山的五個(gè)城市，它們冬夏季的濃度比一般介于1到2之間,。北部城市的季節(jié)特征更加微弱,。

值得一提的是，在PM2.5濃度最低的夏季,平原上的10個(gè)城市（除了北部三市）夏季PM2.5濃度在2013年均高于75微克/立方米,，平均為90.4微克/立方米,，處于中度污染的水平。在2016年,，京津冀13個(gè)城市夏季的PM2.5濃度平均為54.4微克/立方米,，相比2013年下降了39.8%，這反映了區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量的顯著改善,。

 極端污染情況冬季多發(fā)

90%分位數(shù)濃度刻畫了各個(gè)季節(jié)的極端污染情況,，代表著在這個(gè)季節(jié)內(nèi)只有10%的時(shí)間PM2.5濃度高于該濃度。我們發(fā)現(xiàn),，除了北部個(gè)別城市之外,，沿太行山和環(huán)渤海城市的極端污染在冬季最嚴(yán)重。其中,，2013年和2016年冬季最嚴(yán)重的城市是石家莊（90%分位數(shù)分別是489微克/立方米和402微克/立方米）,，2014和2015年冬季最嚴(yán)重的是保定（90%分位數(shù)分別是382微克/立方米和340微克/立方米）。2013-2015年,，京津冀地區(qū)的極端污染嚴(yán)重程度也在不斷下降,，但是在2016年有所反彈。而對(duì)北京的計(jì)算結(jié)果顯示,，其冬季90%分位數(shù)濃度從2013年的240微克/立方米下降到2015年的229微克/立方米,，但在2016年又上升至261微克/立方米,。

以下兩個(gè)圖分別給出了經(jīng)氣象調(diào)整后，在一個(gè)給定季節(jié)下,，PM2.5濃度的季均值過去四年的變化,；以及京津冀13個(gè)城市2013年至2016年，經(jīng)氣象調(diào)整后的年均值,。

▲  京津冀13市氣象調(diào)整后PM2.5年平均濃度變化序列（微克/立方米）

▲  京津冀13市氣象調(diào)整后PM2.5四年(季節(jié)年)累計(jì)降幅及年平均降幅

 改善情況在2016年出現(xiàn)反彈

我們發(fā)現(xiàn),，四年來，PM2.5濃度在每個(gè)季度平均同比都有一定下降,，年均值濃度的下降得益于整體濃度下降,，而非某一個(gè)季節(jié)的貢獻(xiàn)，但下降幅度在2016年有所減緩,，部分城市不降反升,。相比于2015年，沿太行和環(huán)渤海城市平均分別只下降了3.9微克/立方米和3.1微克/立方米,，而北部城市上升0.4微克/立方米,。這主要是由于2016年秋季和冬季PM2.5濃度的大幅升高。例如,，保定2016年秋冬季節(jié)PM2.5濃度較2015年分別上升了19.1微克/立方米和19.4微克/立方米,，漲幅分別為20.8%和12.4%。石家莊2016年秋冬季節(jié)PM2.5的濃度與2015年相比,，更是上升了47.9微克/立方米和57.4微克/立方米,，漲幅分別達(dá)到66%和46％。

 污染降幅最大的城市是……

過去四年,，京津冀地區(qū)的PM2.5濃度總體有顯著降低,，13個(gè)城市的年平均濃度從2013年的100.1微克/立方米下降到2016年的72.5微克/立方米，降幅超過27%,。其中沿太行區(qū)域五個(gè)城市（保,、石、邢,、邯,、衡）的PM2.5平均濃度從2013年的130.6微克/立方米降至2016年的91.1微克/立方米，降幅達(dá)30.3%,，超過京津冀的平均降幅,。環(huán)渤海區(qū)域的五個(gè)城市（唐、津,、京,、廊、滄）PM2.5平均濃度從2013年的97.1微克/立方米降至2016年的73.6微克/立方米,，降幅為24.2%,，略低于京津冀的平均降幅,。而北部區(qū)域的三個(gè)城市（張、承,、秦）的PM2.5年平均濃度從2013年的54微克/立方米降至2016年的39.9微克/立方米,，降幅26.2%，基本與京津冀的平均降幅持平,。

分城市來看,，石家莊、邢臺(tái),、邯鄲,、唐山、廊坊,、承德,、張家口的降幅均超過了27%，其中,，邢臺(tái)降幅最大，累積降幅超過了40%,；秦皇島,、天津、保定的降幅介于10%與20%之間,；北京四年累計(jì)降幅最低,，僅為6.7%，這導(dǎo)致北京的PM2.5濃度由2013年在13個(gè)城市中排名第10上升至2016年的第6名,。在13個(gè)城市中,，石家莊雖然累積降幅為27%左右，但其2013年和2016年的PM2.5調(diào)整濃度均居13市之首,。

看到這里,，心急的小伙伴可能想問：說了這么多，京津冀空氣質(zhì)量今年到底能不能達(dá)標(biāo),？別急,，我們用報(bào)告里的更多干貨讓你心里有譜！

 整體過關(guān)有希望

經(jīng)過四年的治理,，京津冀地區(qū)PM2.5和PM10污染已經(jīng)有了明顯改善：13市PM2.5和PM10平均濃度分別從2013年的100.1微克/立方米和182.7微克/立方米下降到2016年的72.5微克/立方米和125.7微克/立方米,，降幅達(dá)27%和31%。就整個(gè)區(qū)域而言,，只要2017年的顆粒物濃度比2016年沒有大的反彈,，京津冀地區(qū)應(yīng)該可以完成“國(guó)十條”所設(shè)下降25%的目標(biāo)。

 北京達(dá)標(biāo)挑戰(zhàn)大

需要強(qiáng)調(diào)的是,，京津冀13市顆粒物污染濃度的改善情況并不均衡,。其中北京市PM2.5平均濃度從2013年的82.7微克/立方米下降到2016年的77.2微克/立方米,，降幅僅為6.7%，距離“國(guó)十條”設(shè)立的2017年P(guān)M2.5年均值60微克/立方米的目標(biāo)相距還遠(yuǎn),。盡管2017年春季北京PM2.5的季平均濃度為57微克/立方米,，但考慮到PM2.5春夏低、秋冬高的季節(jié)特征,，北京2017年達(dá)標(biāo)將面臨極大挑戰(zhàn),。 

 誰在拖首都空氣的后腿？

北京市PM2.5平均濃度過去四年僅下降6.7% ,，是京津冀13市最低的,。然而北京過去四年二氧化硫濃度下降超過40%，濃度水平一直處于京津冀13市最低,；與此同時(shí),，反映北京市機(jī)動(dòng)車排放水平的二氧化氮濃度近四年下降不大。這說明機(jī)動(dòng)車對(duì)北京大氣污染貢獻(xiàn)很大,；現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車排放管理措施并不見效,。建議北京市使用經(jīng)濟(jì)手段替代行政手段減少道路擁堵和調(diào)節(jié)車輛的使用量，從而實(shí)現(xiàn)二氧化氮濃度的大幅度下降,。這將為北京PM2.5下降提供新的途徑,，同時(shí)也能遏制臭氧增加的勢(shì)頭。 

 源頭減排也要著眼魯豫晉三省