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银川市2024年PM_(2.5)污染反弹的气象-组分-传输特征研究
1
作者 尉鹏 赵涛 +6 位作者 刘海燕 杜慧慧 孙媛 司正柯 任岩军 褚旸晰 朱仁成 《环境科学研究》 北大核心 2026年第4期881-888,共8页
在全国PM_(2.5)浓度持续下降的背景下,贺兰山前银川市2024年出现PM_(2.5)污染反弹,PM_(2.5)年均浓度较2023年增长10.5%,尤其是7月和11月同比分别增长58.8%和47.1%。基于观测数据和FLEXPART-WRF数值模拟方法,从气象条件、化学组分和区域... 在全国PM_(2.5)浓度持续下降的背景下,贺兰山前银川市2024年出现PM_(2.5)污染反弹,PM_(2.5)年均浓度较2023年增长10.5%,尤其是7月和11月同比分别增长58.8%和47.1%。基于观测数据和FLEXPART-WRF数值模拟方法,从气象条件、化学组分和区域传输3个方面分析了贺兰山前地区PM_(2.5)污染反弹成因,结果表明:①气象条件变化是促进贺兰山前产生汇聚效应并造成污染物累积的主要成因,与2023年相比,2024年风速下降了17.8%~23.2%,静风频率增加了10.8%~11.5%,且相对湿度偏高。②化学组分变化呈明显的季节性差异,夏季硝酸盐浓度增长了51.8%,秋冬季二次无机盐(硫酸盐、硝酸盐和铵盐三者统称)浓度从6.90μg/m^(3)增至26.64μg/m^(3),占PM_(2.5)浓度增量的85.8%。③贺兰山的阻挡会延长外来污染物在贺兰山前银川市的滞留时间,但本地排放仍是主要污染源,贡献率为78.5%~81.4%,区域传输贡献率为18.6%~21.6%。研究显示,2024年银川市PM_(2.5)污染反弹主要由不利气象条件导致的污染物本地累积、二次无机盐组分浓度显著上升以及区域传输共同作用所致。 展开更多
关键词 贺兰山 pm_(2.5)污染反弹 二次无机盐 区域传输 气象条件
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基于地理探测器的山西省PM_(2.5)时空变异及影响因素识别
2
作者 高峰 李雨馨 +2 位作者 缑佳睿 王择浩 黄芮 《环境科学研究》 北大核心 2026年第1期36-49,共14页
PM_(2.5)作为空气质量评估体系中的核心指标之一,其时空变异特征和驱动机制研究对于污染防治具有重要的理论价值和现实意义。基于2000−2021年山西省时空无缝高质量逐月PM_(2.5)栅格数据,综合运用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendal... PM_(2.5)作为空气质量评估体系中的核心指标之一,其时空变异特征和驱动机制研究对于污染防治具有重要的理论价值和现实意义。基于2000−2021年山西省时空无缝高质量逐月PM_(2.5)栅格数据,综合运用Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall显著性检验和热点分析,系统揭示山西省PM_(2.5)时空变异特征,并利用地理探测器模型识别其主导驱动因子及交互作用。结果表明:①2000−2021年,山西省PM_(2.5)浓度整体呈显著下降趋势,年均变化斜率为−0.55μg/m^(3);PM_(2.5)浓度月际变化呈以8月为谷的“V”形分布格局;在季节性变化上,PM_(2.5)浓度呈冬季最高、夏季最低的特征。②PM_(2.5)浓度空间分布呈“南高北低、东高西低”的格局,高值区集中于汾河流域。热点分析显示,污染聚集具有明显的季节性差异,全年以冷点区为主导。③气温、高程与日照时数是PM_(2.5)时空变异的主导因子。两两因子交互的解释力高于单因子,其中气温-日照时数、气温-降水量、气温-干燥度构成影响山西省PM_(2.5)时空格局的关键因子组合。研究显示,山西省2000−2021年PM_(2.5)浓度整体下降,但仍呈显著的时空异质性,其时空变异主要受自然因子驱动,且多因子交互效应起关键作用。 展开更多
关键词 山西省 pm_(2.5) Theil-Sen Median趋势分析 热点分析 地理探测器
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空气中PM_(2.5)加重慢性阻塞性肺疾病模型小鼠肺损伤
3
作者 倪兴 刘缝春 +3 位作者 鹿林 毛韶华 毕继蕊 张润 《基础医学与临床》 2026年第1期28-32,共5页
目的探究空气中细颗粒物(PM_(2.5))对慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型小鼠肺损伤的加重作用,为后续研究提供可靠的实验依据。方法小鼠被随机分为对照组(control)、COPD组[烟熏和脂多糖(LPS)联合处理]、KP组[COPD模型小鼠鼻腔滴注肺炎克雷伯... 目的探究空气中细颗粒物(PM_(2.5))对慢性阻塞性肺疾病(COPD)模型小鼠肺损伤的加重作用,为后续研究提供可靠的实验依据。方法小鼠被随机分为对照组(control)、COPD组[烟熏和脂多糖(LPS)联合处理]、KP组[COPD模型小鼠鼻腔滴注肺炎克雷伯菌(KP)]、PM_(2.5)组(COPD模型小鼠鼻腔滴注PM_(2.5))。采用肺功能检测用力肺活量(FVC)、深吸气量(IC)、第0.1秒用力肺活量(FEV_(0.1))、第0.2秒用力肺活量(FEV_(0.2))、0.1秒率(FEV_(0.1)/FVC)和0.2秒率(FEV_(0.2)/FVC);动脉血气分析氧分压(PaO_(2))、二氧化碳分压(PaCO_(2))、酸碱度(pH)和血氧饱和度(SaO_(2));HE染色检测肺组织病理。结果与对照组相比,COPD组、KP组与PM_(2.5)组小鼠FVC、IC、FEV_(0.1)、FEV_(0.2)和PaCO_(2)均显著升高(P<0.05);FEV_(0.1)/FVC、FEV_(0.2)/FVC、PaO_(2)和SaO_(2)均显著下降(P<0.05);肺组织病理显示典型的炎性反应和肺泡结构损伤。与COPD组相比,KP组与PM_(2.5)组的FVC、FEV_(0.1)和FEV_(0.2)均显著增加(P<0.05),FEV_(0.1)/FVC和FEV_(0.2)/FVC均显著降低,且PM_(2.5)组的IC和PaCO_(2)升高(P<0.05),SaO_(2)降低(P<0.05);肺组织病理显示炎性反应和肺泡结构损伤进一步加重。结论PM_(2.5)能够进一步加剧COPD小鼠肺功能障碍,加重肺损伤。 展开更多
关键词 慢性阻塞性肺疾病 pm_(2.5) 肺功能 肺损伤
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城市形态对高密度城区PM_(2.5)浓度的影响研究——以干旱区城市乌鲁木齐市主城区为例
4
作者 刘颂 酒江涛 +1 位作者 柳迪子 董婵婵 《风景园林》 北大核心 2026年第1期34-46,共13页
【目的】本研究旨在量化高密度城市不同局地气候分区(local climate zone,LCZ)类型间PM_(2.5)浓度的季节差异,揭示景观类型与空气颗粒物污染分布的关联性,识别影响PM_(2.5)浓度的主导因子及其作用机制。【方法】以干旱区城市乌鲁木齐主... 【目的】本研究旨在量化高密度城市不同局地气候分区(local climate zone,LCZ)类型间PM_(2.5)浓度的季节差异,揭示景观类型与空气颗粒物污染分布的关联性,识别影响PM_(2.5)浓度的主导因子及其作用机制。【方法】以干旱区城市乌鲁木齐主城区为研究对象,基于LCZ框架,整合遥感、建筑及气象等多源数据,采用随机森林(random forest,RF)模型进行PM_(2.5)浓度反演与LCZ分类,并运用极端梯度提升-SHapley可加性解释(eXtreme Gradient Boosting-SHapley Additive exPlanations,XGBoost-SHAP)模型解析二维景观、三维城市形态、高程及气象等因子对PM_(2.5)浓度的影响。【结果】乌鲁木齐主城区PM_(2.5)浓度呈“冬季高夏季低”的规律,空间上呈“北部高南部低、建成区高绿地区低”的规律。LCZ类型中,LCZ 10(重工业区)与LCZ 2、3(高紧凑建筑)为高污染区,而LCZ A(茂密树林)、LCZ B(零散树木)则对PM_(2.5)浓度有显著的消减作用,LCZ A、B内PM_(2.5)浓度维持在较低水平。除归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)与PM_(2.5)浓度表现出线性关系外,其他核心驱动因子均存在非线性阈值,各类影响因子中,夏季NDVI主导控污,NDVI高于0.25时夏季和冬季净化效能均明显变强,冬季裸地聚合度指数高于85时扬尘剧增,且高紧凑度相似组污染水平显著高于低紧凑度(开放)相似组;夏季气温高于25℃时对PM_(2.5)扩散有促进作用,而冬季气温低于-10.2℃时易出现逆温滞留现象;海拔<800 m区域易形成污染洼地。【结论】本研究首次量化了干旱区城市不同LCZ类型PM_(2.5)浓度的季节分异规律及关键影响因子的非线性阈值,为精准治污与空间规划提供了定量依据。 展开更多
关键词 风景园林 城市形态 局地气候分区 pm_(2.5) 可解释机器学习 非线性阈值 乌鲁木齐
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苏州市室内PM_(2.5)中内毒素污染特征
5
作者 王建书 王瑛 +2 位作者 苏越 田亮 信丽丽 《环境与健康杂志》 2026年第1期47-49,共3页
目的分析某家庭居室和学校办公室室内PM_(2.5)中内毒素污染特征。方法于2019年1—12月在苏州市选取1户家庭居室和1处学校办公室为两个采样点,每月10—16日选择3 d采集室内PM_(2.5),检测其中内毒素含量。结果家庭居室和学校办公室两种场... 目的分析某家庭居室和学校办公室室内PM_(2.5)中内毒素污染特征。方法于2019年1—12月在苏州市选取1户家庭居室和1处学校办公室为两个采样点,每月10—16日选择3 d采集室内PM_(2.5),检测其中内毒素含量。结果家庭居室和学校办公室两种场所室内PM_(2.5)中内毒素含量分别为11.2174、24.1057 EU/mg,学校办公室室内PM_(2.5)中的内毒素含量高于家庭居室,差异有统计学意义(P<0.01)。家庭居室和学校办公室PM_(2.5)中内毒素含量的季节最高值分别出现在夏季和秋季。结论本次调查的室内PM_(2.5)中存在一定的内毒素污染,应进一步关注其健康风险。 展开更多
关键词 室内污染 pm_(2.5) 内毒素
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关中六类典型工业园PM_(2.5)源谱特征及氧化潜势
6
作者 刘栎妍 杨梦云 +3 位作者 徐红梅 张宁宁 王启元 沈振兴 《中国环境科学》 北大核心 2026年第3期1247-1255,共9页
采集了陕西关中地区6类工业园区(水泥混凝土、砖厂建材、锻造冶金、热电、化学品生产和玻璃陶瓷)的PM_(2.5)样品,分析了其碳组分、水溶性离子、金属元素和氧化潜势,探究不同工业源的排放特征及PM_(2.5)各化学组分与氧化潜势的关系.结果... 采集了陕西关中地区6类工业园区(水泥混凝土、砖厂建材、锻造冶金、热电、化学品生产和玻璃陶瓷)的PM_(2.5)样品,分析了其碳组分、水溶性离子、金属元素和氧化潜势,探究不同工业源的排放特征及PM_(2.5)各化学组分与氧化潜势的关系.结果表明,不同工业园区PM_(2.5)浓度差异显著,砖厂建材最高(95.2μg/m^(3));砖厂建材的OC/EC(有机碳/无机碳)比值(5.5)高于其他行业;水泥混凝土Ca^(2+)浓度高于其他行业;锻造冶金行业V占比突出;PM_(2.5)中无机离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+))及部分金属元素(Ca、Al、Cd、Cu)与氧化潜势呈显著正相关.本研究为确定常见工业行业PM_(2.5)标识物及其对大气氧化性和人体健康的影响提供了依据. 展开更多
关键词 细颗粒物(pm_(2.5)) 工业园区 源谱特征 氧化潜势
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香烟侧流烟雾 PM_(2.5)组分老化演变与二次生成研究
7
作者 周钰剑 邹长伟 +4 位作者 黄虹 邓萌萌 邓威 涂翔 喻成龙 《环境科学与技术》 北大核心 2026年第2期56-62,70,共8页
香烟侧流烟雾是室内颗粒物的重要来源,掌握其老化演变规律与二次颗粒生成特征,对室内空气质量优化及健康风险防控意义重大。该研究通过实验舱模拟室内环境,选取8款市售香烟,采集香烟侧流烟雾中新鲜排放和2 h老化的PM_(2.5)样品,采用热/... 香烟侧流烟雾是室内颗粒物的重要来源,掌握其老化演变规律与二次颗粒生成特征,对室内空气质量优化及健康风险防控意义重大。该研究通过实验舱模拟室内环境,选取8款市售香烟,采集香烟侧流烟雾中新鲜排放和2 h老化的PM_(2.5)样品,采用热/光碳分析仪测定有机碳(OC)和元素碳(EC),离子色谱分析水溶性离子(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)等),研究侧流烟雾老化过程中PM_(2.5)中碳组分和水溶性离子组分演变规律,探讨二次颗粒的生成。研究发现,不同品牌香烟侧流烟雾老化后PM_(2.5)中有机气溶胶含量增幅达8~14个百分点,表明二次有机气溶胶的生成;老化2 h后,PM_(2.5)中总碳和OC增幅显著(3.3~10.4个百分点),其中OC_(2)显著增加(8.60~11.85个百分点),OPC小幅增长(3.53~4.47个百分点),OC_(3)、OC_(4)微量增长(0.22~0.96个百分点),主要源于挥发性有机物通过功能化与寡聚化转化为二次有机碳;EC基本保持稳定,印证其一次排放特性;二次无机组分中,硫酸盐(SO_(4)^(2-))因SO_(2)多相氧化而显著增加,表明二次无机颗粒的生成。研究揭示了香烟侧流烟雾PM_(2.5)的老化与二次生成特征,为室内空气污染防控提供重要科学依据。 展开更多
关键词 香烟侧流烟雾 pm_(2.5) 二次颗粒物 碳组分 老化
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基于LightGBM的广州市O_(3)和PM_(2.5)浓度预报订正
8
作者 姜晓飞 张志森 +1 位作者 姚爽 杨元琴 《热带气象学报》 北大核心 2026年第1期94-104,共11页
为了提升空气质量模式对广州市O_(3)和PM_(2.5)浓度预报精度,基于广州市国控站的O_(3)和PM_(2.5)浓度观测以及模式逐小时预报数据,使用Lightgbm算法对0~24小时、24~48小时、48~72小时三种时效的O_(3)和PM_(2.5)浓度模式预报建立订正模型... 为了提升空气质量模式对广州市O_(3)和PM_(2.5)浓度预报精度,基于广州市国控站的O_(3)和PM_(2.5)浓度观测以及模式逐小时预报数据,使用Lightgbm算法对0~24小时、24~48小时、48~72小时三种时效的O_(3)和PM_(2.5)浓度模式预报建立订正模型,并利用SHAP方法对订正模型进行解释分析。结果表明:Lightgbm订正模型能够较好提升各站点以及各预报时效的O_(3)和PM_(2.5)浓度预报,订正后各站点的误差分布更一致且明显减小,随着预报时效的增加,订正模型对预报提升的效果略有降低。从各时效总体的订正效果看,O_(3)浓度与观测间的均方根误差、平均绝对偏差、相关系数分别由39.5μg·m^(-3)、30.3μg·m^(-3)、0.61提升为23.3μg·m^(-3)、16.9μg·m^(-3)、0.86,PM_(2.5)浓度与观测间的均方根误差、平均绝对偏差、相关系数分别由18.3μg·m^(-3)、12.7μg·m^(-3)、0.26提升为9.7μg·m^(-3)、6.9μg·m^(-3)、0.76。不同时效订正模型中的重要特征差异不大,对于O_(3)浓度订正模型,最重要的特征主要有O_(3)浓度、温度、相对湿度、NO_(2)、短波辐射、风向风速等,对于PM_(2.5)浓度订正模型,最重要的特征主要有气压、空气质量指数、温度、相对湿度、气压、PM_(10)、O_(3)、风向风速等,各特征对订正模型的影响符合O_(3)和PM_(2.5)的生成和累积机理。个例分析进一步证明了订正模型的效果和实用性。 展开更多
关键词 LightGBM O_(3) pm_(2.5) 订正
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拉萨市PM_(2.5)中糖类化合物的组成特征、季节变化与来源解析
9
作者 李佳娣 刘俊文 +3 位作者 邱城 张智胜 李军 张干 《分析测试学报》 北大核心 2026年第3期463-471,共9页
糖类化合物是大气污染源的重要有机示踪物,其在高海拔城市PM_(2.5)中的特征与来源尚不明确。该研究基于对拉萨市城区(海拔3650 m)为期一年的观测,分析PM_(2.5)中糖类化合物的组成、季节变化及来源。结果显示,总糖年均浓度为(260.6±... 糖类化合物是大气污染源的重要有机示踪物,其在高海拔城市PM_(2.5)中的特征与来源尚不明确。该研究基于对拉萨市城区(海拔3650 m)为期一年的观测,分析PM_(2.5)中糖类化合物的组成、季节变化及来源。结果显示,总糖年均浓度为(260.6±379.6)ng·m^(-3),以左旋葡聚糖为主(180.3±307.8)ng·m^(-3),表明生物质燃烧为主要来源。总糖浓度呈“冬高夏低”分布,冬季脱水糖占比超90%,凸显取暖活动的影响。单糖主要源于花粉,糖醇主要来自真菌孢子,二者均与脱水糖显著正相关(p<0.05),提示燃烧也是其重要来源之一;部分糖醇(如阿拉伯醇、肌醇)与单糖显著相关(p<0.05),来源具有复杂性。拉萨市PM_(2.5)中左旋葡聚糖/甘露聚糖(L/M)、甘露聚糖/半乳聚糖(M/G)和左旋葡聚糖/钾离子(L/K^(+))均值分别为8.8±2.6、4.0±1.4和0.49±0.54。结合本地燃料使用特征,推断燃烧源为软木、草本、秸秆及牦牛粪,且存在明显季节差异:冬季以软木为主,夏秋季秸秆贡献增强,春季呈多源混合,牦牛粪燃烧可能全年持续。 展开更多
关键词 拉萨 pm_(2.5) 糖类化合物 生物质燃烧 排放源
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基于网络模型的地铁系统PM_(2.5)浓度模拟研究
10
作者 王春旺 李晓锋 +3 位作者 佟林全 张忠彬 樊晶光 金龙哲 《中国环境科学》 北大核心 2026年第3期1278-1287,共10页
本文依据质量守恒原理建立了地铁系统PM_(2.5)浓度的网络模型,并建立了列车在隧道内运行阶段的PM_(2.5)产尘量模型,从而模拟地铁系统各区域的PM_(2.5)浓度变化.应用该模型对中国南方某典型地铁线路进行了模拟分析,并开展现场实验进行了... 本文依据质量守恒原理建立了地铁系统PM_(2.5)浓度的网络模型,并建立了列车在隧道内运行阶段的PM_(2.5)产尘量模型,从而模拟地铁系统各区域的PM_(2.5)浓度变化.应用该模型对中国南方某典型地铁线路进行了模拟分析,并开展现场实验进行了验证.结果表明,模拟结果误差在10%以内.定量分析了发车对数及室外浓度对地铁站PM_(2.5)浓度的影响:地铁站PM_(2.5)浓度随着发车对数的增加呈现非线性增加趋势,当发车对数增加78%,车站PM_(2.5)浓度增加约86%;地铁站PM_(2.5)浓度与室外PM_(2.5)在一定范围内浓度差值为一定值,与室外PM_(2.5)浓度成线性叠加关系.对于高峰期发车对数达到24对/h以上的地铁线路,即使室外浓度达到WHO推荐值(24h均值15μg/m^(3)),地铁站运营期间PM_(2.5)浓度仍难以达到室内空气质量标准的要求(24h均值50μg/m^(3)). 展开更多
关键词 地铁 pm_(2.5) 传播规律 现场测试 网络模型
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寒潮对PM_(2.5)中抗性基因ermB与下呼吸道感染住院风险关联的效应修饰作用研究 被引量：1
11
作者 张含铄 郭亚欣 +3 位作者 张小乐 高敏 孙庆华 李湉湉 《环境卫生学杂志》 2026年第2期112-120,共9页
目的ermB基因是介导大环内酯类抗生素耐药的关键基因,可能增加呼吸道感染风险并影响临床疗效,本研究旨在探讨寒潮对大气细颗粒物(fine particulate matter,PM_(2.5))中蛋鸡养殖场来源的抗性基因ermB与下呼吸道感染住院风险关联的效应修... 目的ermB基因是介导大环内酯类抗生素耐药的关键基因,可能增加呼吸道感染风险并影响临床疗效,本研究旨在探讨寒潮对大气细颗粒物(fine particulate matter,PM_(2.5))中蛋鸡养殖场来源的抗性基因ermB与下呼吸道感染住院风险关联的效应修饰作用。方法收集北京市2016—2018年逐日下呼吸道感染住院人数以及PM_(2.5)中抗性基因ermB浓度、空气污染物浓度与气象资料。寒潮定义为日均温度低于研究期间第5百分位数(-3.6℃)且持续2天及以上。基于时间序列模型,构建ermB基因浓度与寒潮的交互项,在冷季(11月至次年3月)采用准泊松回归模型,控制日均温度、日均相对湿度、空气污染物等变量,估算寒潮对PM_(2.5)中ermB基因与下呼吸道感染住院风险关联的效应修饰作用。结果2016—2018年冷季北京市下呼吸道感染日均住院人次M(P25,P75)为341(169,389)人次。寒潮日ermB基因浓度(中位数为0.0050 copies/m^(3))低于非寒潮日(中位数为0.0077 copies/m^(3)),差异有统计学意义(Z=4.97,P<0.001)。在非寒潮日,PM_(2.5)中的ermB基因浓度与下呼吸道感染住院风险的关联无统计学意义。在寒潮日,人群中下呼吸道感染住院风险的单日滞后效应,只在lag1 d有风险,PM_(2.5)中ermB基因浓度每增加一个四分位数间距(0.0032 copies/m^(3)),下呼吸道感染的住院风险增加27%(95%CI:2%~57%),多日累积暴露分析发现随着累积天数的增加,寒潮日ermB基因的住院风险呈现逐渐增强的趋势,lag06 d达到峰值,ermB暴露引起的相对危险度(relative risk,RR)升高至1.46(95%CI:1.05~2.04),且这两个风险估计值与非寒潮日的差异均具有统计学意义(z分别是2.19和2.04,P<0.05)。亚组分析结果显示,寒潮日PM_(2.5)中的ermB基因仅对女性和≥65岁老年人群住院风险的影响有统计学意义。单日滞后(lag1 d)寒潮日,女性的住院风险RR为1.34(95%CI:1.08~1.67),65~74岁人群的RR为1.29(95%CI:1.00~1.66),75岁及以上人群的RR为1.27(95%CI:1.03~1.55)。滑动滞后(lag06 d)寒潮日女性的RR为1.55(95%CI:1.11~2.17),65~74岁人群的RR为1.62(95%CI:1.09~2.41)。结论寒潮增强了PM_(2.5)中抗性基因ermB与下呼吸道感染住院风险的关联性,尤其对女性和≥65岁老年人群影响更大。 展开更多
关键词 寒潮 抗性基因ermB 细颗粒物 下呼吸道感染 效应修饰作用
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基于生态系统服务供需的城市PM_(2.5)污染风险时间变化特征与影响因素分析
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作者 慕浩枫 宋喆禄 +2 位作者 高镇 侯鹰 陈卫平 《生态环境学报》 北大核心 2026年第2期256-266,共11页
随着中国城市化和工业化进程的加快,城市PM_(2.5)污染风险日益突出,PM_(2.5)污染风险的时空格局变化特征和影响机制成为学界关注的热点。以北京市五环内区域为例,构建了基于生态系统服务供需的PM_(2.5)污染风险表征方法,定量评估了2008-... 随着中国城市化和工业化进程的加快,城市PM_(2.5)污染风险日益突出,PM_(2.5)污染风险的时空格局变化特征和影响机制成为学界关注的热点。以北京市五环内区域为例,构建了基于生态系统服务供需的PM_(2.5)污染风险表征方法,定量评估了2008-2021年该区域的PM_(2.5)污染风险,使用基于k-means的时间聚类方法分析了PM_(2.5)污染风险的年际和年内时间变化特征,应用XGBoost机器学习方法解析了影响PM_(2.5)去除服务供需和污染风险的气象因素。结果表明,北京市五环内区域的PM_(2.5)污染风险在2008-2021年呈现出先加重后减轻的变化特征;不同年份的高风险和低风险聚类在年内的时间分布基本稳定,高、低风险类交叉的时期大致为每年的春季、秋季和冬季,低风险类和无风险为主的时期大致为夏季。PM_(2.5)去除服务供给的最主要气象影响因素为比湿度和风速,服务需求的最主要气象影响因素为地表短波辐射。降水、比湿度、地表短波辐射在2012年和2016年均为PM_(2.5)污染风险的主要影响因素;地表长波辐射在夏季和2021年为污染风险的主要影响因素;风速和温度在季节尺度的影响虽较弱,但与污染风险有显著的负相关性。该研究可为理解城市PM2.5污染风险时间格局特征提供新视角,并为定量分析污染风险的气象影响因素提供新方法。 展开更多
关键词 生态系统服务供需 pm_(2.5)污染风险 影响因素 时间序列分析 XGBoost模型
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基于ROS/p38 MAPK信号通路探究除风益损汤干预PM_(2.5)诱导干眼的作用机制
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作者 钟缘 赵盼 +5 位作者 谭诗 汤钰 黎冬冬 陈立浩 彭俊 彭清华 《中国实验方剂学杂志》 北大核心 2026年第7期191-200,共10页
目的:建立细颗粒物(PM_(2.5))诱导干眼小鼠模型,探讨除风益损汤是否通过调控活性氧(ROS)/p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)信号通路改善PM_(2.5)诱导的眼表损伤。方法:选取8周龄的C57BL/6J雄性小鼠60只,随机选择10只作为空白组,除空白组... 目的:建立细颗粒物(PM_(2.5))诱导干眼小鼠模型,探讨除风益损汤是否通过调控活性氧(ROS)/p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)信号通路改善PM_(2.5)诱导的眼表损伤。方法:选取8周龄的C57BL/6J雄性小鼠60只,随机选择10只作为空白组,除空白组外50只小鼠双眼局部滴注5 g·L^(-1) PM_(2.5)悬浮液各1滴(约0.1 mL),每天4次。筛选造模成功的小鼠,随机分为模型组、p38 MAPK抑制剂组、除风益损汤组(7.3 g·kg^(-1))、联合用药组[p38 MAPK抑制剂+除风益损汤(SB203580)7.3 g·kg^(-1)+5 mg·kg^(-1)],每组10只。除风益损汤组灌胃,联合用药组予以相应剂量除风益损汤(7.3 g·kg^(-1))灌胃并予p38 MAPK抑制剂腹腔注射,空白组、模型组则予以等量蒸馏水灌胃。每组小鼠均连续给药4周。期间动态观察各组小鼠的一般状态,检测泪液分泌量、泪膜破裂时间、角膜荧光染色情况。干预4周后取材,通过苏木素-伊红(HE)染色观察其病理形态学,酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测血清中ROS、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶1(SOD1)、SOD2含量,蛋白免疫印迹法(Western blot)、实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测小鼠角膜组织中p38 MAPK、B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)、细胞凋亡相关蛋白Bcl-2、胱天蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白及基因表达。结果:与空白组比较,模型组泪液分泌量、泪膜破裂时间显著减少,角膜荧光染色评分显著增加(P<0.01),与模型组比较,除风益损汤组、p38 MAPK抑制剂组、联合用药组泪液分泌量、泪膜破裂时间均显著升高,角膜荧光染色评分显著降低(P<0.01)。HE染色显示,与空白组比较,模型组小鼠角膜上皮细胞层数明显增多,上皮厚度增加,睑板腺腺泡缩小,腺泡周围核深染、密集,与模型组比较,除风益损汤组、p38 MAPK抑制剂组、联合用药组小鼠角膜结构较前完整,细胞形态改善,损伤程度减轻。血清ELISA显示,与空白组比较,模型组ROS、MDA表达水平显著升高(P<0.01),SOD1、SOD2表达水平显著下降(P<0.01),与模型组比较,除风益损汤组、联合用药组ROS、MDA表达水平显著下降(P<0.01),SOD1、SOD2表达水平明显升高(P<0.05,P<0.01)。Western blot显示,与空白组比较,模型组p38 MAPK、Bax、Caspase-3表达水平显著增加(P<0.01),Bcl-2蛋白表达水平显著减少(P<0.01),与模型组比较,除风益损汤组、p38 MAPK抑制剂组、联合用药组小鼠角膜p38 MAPK、Bax、Caspase-3蛋白表达水平显著降低(P<0.01),Bcl-2蛋白表达水平显著升高(P<0.01);与除风益损汤组比较,联合用药组小鼠角膜p38 MAPK、Bax、Caspase-3蛋白表达水平降低(P<0.01),Bcl-2蛋白表达水平升高(P<0.01)。Real-time PCR显示与空白组比较,模型组p38 MAPK、Bax、Caspase-3 mRNA的表达水平显著上调(P<0.01),Bcl-2 mRNA表达水平显著下调(P<0.01),与模型组比较,除风益损汤组、p38 MAPK抑制剂组、联合用药组小鼠角膜p38 MAPK、Bax、Caspase-3 mRNA表达水平显著降低(P<0.01),Bcl-2 mRNA表达水平明显升高(P<0.05,P<0.01),与除风益损汤组比较,联合用药组p38 MAPK、Bax、Caspase-3 mRNA表达水平明显降低(P<0.05,P<0.01),Bcl-2 mRNA表达水平显著升高(P<0.01)。结论:除风益损汤可能部分通过抑制ROS/p38 MAPK信号通路提升眼表抗氧化能力,抑制角膜上皮细胞凋亡,减轻PM_(2.5)诱导的角膜损伤。 展开更多
关键词 除风益损汤 干眼 细颗粒物(pm_(2.5)) 活性氧(ROS)/p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)信号通路 环境污染
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基于改进深度学习模型的干旱区城市PM_(2.5)浓度预测与应用研究
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作者 王圣节 张庆红 桑铭键 《干旱区地理》 北大核心 2026年第2期343-355,共13页
随着全球城市化进程加速,干旱区城市PM_(2.5)污染因其独特的地理气候条件,呈现强非平稳性与复杂时空特征,传统预测模型难以有效捕捉其动态规律。针对这一挑战,构建了“自适应噪声完备经验模态分解-常春藤优化算法-柯尔莫哥洛夫-阿诺德网... 随着全球城市化进程加速,干旱区城市PM_(2.5)污染因其独特的地理气候条件,呈现强非平稳性与复杂时空特征,传统预测模型难以有效捕捉其动态规律。针对这一挑战,构建了“自适应噪声完备经验模态分解-常春藤优化算法-柯尔莫哥洛夫-阿诺德网络-双向长短期记忆神经网络”(CEEMDAN-IVY-KAN-BiLSTM)混合预测框架,以提升PM_(2.5)浓度的预测精度。该框架通过降噪分解与参数优化联合提取多尺度特征,融合KAN-BiLSTM模型的强非线性拟合与双向时序建模能力,有效提升预测性能。结果表明:(1)2021—2024年乌鲁木齐市PM_(2.5)浓度呈显著季节性波动,冬季因燃煤供暖和逆温层影响均值达41.97μg·m^(-3),夏季因大气对流增强,浓度降至全年低位附近,且整体呈逐年下降趋势。(2)对数据进行重要性排序可知PM_(2.5)与空气质量指数、PM_(10)、CO、NO_(2)呈强正相关,与气温、露点温度呈负相关,表明燃煤排放、机动车尾气及气象扩散条件是主要影响因素,且模型有效分离了数据中PM_(2.5)序列的高频波动(如沙尘事件)与低频趋势(季节性变化),降低数据非平稳性影响。(3)实验基于2021—2024年乌鲁木齐市逐日空气质量数据开展,结果显示本框架在决定系数、平均绝对误差与均方根误差指标上分别达到0.991、1.391和1.881,均显著优于传统机器学习和常见深度学习模型。验证了“分解-优化-集成”的深度学习框架在干旱区城市PM_(2.5)预测中的适用性。 展开更多
关键词 pm_(2.5)浓度预测 CEEMDAN分解 IVY优化算法 KAN-BiLSTM模型 深度学习 干旱区城市pm_(2.5)
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太原市大气PM_(2.5)的化学组分、季节变化及来源研究
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作者 赵晴晴 张宇晴 +3 位作者 崔阳 张润琪 何秋生 王新明 《地球与环境》 北大核心 2026年第1期121-132,共12页
为了更好地研究太原市不同季节细颗粒物的化学组成及来源,本研究利用在线仪器对太原市2023年5、7、10和12月PM_(2.5)的主要化学组分进行了实时监测,包括水溶性无机离子(WSIIs)、有机碳(OC)、元素碳(EC)和金属元素等,获取了PM_(2.5)中主... 为了更好地研究太原市不同季节细颗粒物的化学组成及来源,本研究利用在线仪器对太原市2023年5、7、10和12月PM_(2.5)的主要化学组分进行了实时监测,包括水溶性无机离子(WSIIs)、有机碳(OC)、元素碳(EC)和金属元素等,获取了PM_(2.5)中主要化学组分的浓度数据,分析了不同季节污染物的浓度变化规律,采用正定矩阵因子(PMF)模型解析了PM_(2.5)的来源。结果表明,2023年太原市PM_(2.5)的平均浓度为(45.5±41.8)μg/m^(3)。其中WSIIs、OC和EC的平均浓度分别为(20.9±20.4)、(5.7±4.4)和(1.1±1.5)μg/m^(3)。冬季PM_(2.5)、WSIIs、OC及EC浓度均有显著增加,最高分别可达(76.1±65.9)、(34.1±33.5)、(9.0±5.9)以及(2.7±2.3)μg/m^(3)。本研究使用最小R平方法(MRS)估算了一次源排放的OC(POC)和二次反应生成的OC(SOC)的浓度,结果显示,冬季POC占比显著增加,超过SOC占比,表明太原市冬季有机碳组分以一次来源为主。源解析结果显示二次源、机动车源、工业源、扬尘源和燃烧源是PM_(2.5)的主要来源,分别贡献了47.4%、16.6%、16.3%、11.1%和8.6%。不同季节二次源均为太原市PM_(2.5)的最主要来源(45%~48%),燃烧源在春、秋和冬季占比(8.4%~8.7%)较高,显著高于夏季(5.5%),扬尘源在春季(23.3%)贡献率最高。 展开更多
关键词 pm_(2.5) 化学组成 季节变化 源解析 太原
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阿克达拉站PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度长期变化趋势及短期升高事件研究
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作者 李佳林 钟玉婷 +2 位作者 董垠希 蔡海洋 陶瑞 《干旱区地理》 北大核心 2026年第1期47-55,共9页
基于2011—2023年阿克达拉区域大气本底站PM_(10)和PM_(2.5)连续观测数据,采用统计分析、气象相关性分析、HYSPLIT-4模型及潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)等方法,分析了PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度变化趋势和来源特征。结果表... 基于2011—2023年阿克达拉区域大气本底站PM_(10)和PM_(2.5)连续观测数据,采用统计分析、气象相关性分析、HYSPLIT-4模型及潜在源贡献因子(PSCF)和浓度权重轨迹(CWT)等方法,分析了PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度变化趋势和来源特征。结果表明:(1)2011—2023年阿克达拉站PM_(10)年均质量浓度从12.1μg·m^(-3)增至23.2μg·m^(-3),PM_(2.5)年均质量浓度从7.3μg·m^(-3)增至10.8μg·m^(-3),年均增长率分别为0.81μg·m^(-3)·a^(-1)和0.31μg·m^(-3)·a^(-1),PM_(10)增长率高于PM_(2.5)。(2)PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度呈现春冬高、夏秋低的季节变化;PM_(2.5)/PM_(10)比值呈双峰分布(0.4~0.5和0.8~0.9),低比值反映自然源贡献,高比值反映人为源贡献。(3)气团轨迹分析显示,PM_(10)主要来源于哈萨克斯坦东部干旱区(PSCF值0.4~0.7),PM_(2.5)主要来源于新疆北部人为源区域(PSCF值0.5~0.8)。(4)2023年共识别出PM_(10)高浓度事件4次(峰值范围681.1~822.6μg·m^(-3))和PM_(2.5)高浓度事件5次(峰值范围294.2~551.4μg·m^(-3)),事件持续时间通常小于1 h,呈现“短时高强度”特征。(5)与临安站对比,阿克达拉站PM_(10)和PM_(2.5)质量浓度呈现“低基准、高波动、短峰值”特点,基准浓度低于临安站,但峰值浓度更高。研究结果可为干旱区大气本底颗粒物污染特征认识和跨境传输规律分析提供科学依据,有助于推动西北地区大气环境质量评估和区域协同治理。 展开更多
关键词 pm_(2.5) pm_(10) 污染特征 时间变化 区域传输
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烟花爆竹燃放对郑州市PM_(2.5)化学组分及活性氮物种的影响
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作者 陶杰 尚鑫豪 +3 位作者 王铭凯 张馨元 王申博 张瑞芹 《中国环境科学》 北大核心 2026年第2期657-665,共9页
对比分析了郑州市2020~2023年春节前后空气质量,利用高时间分辨率的PM_(2.5)化学组分及活性氮气体观测数据,系统评估了2023年春节期间烟花燃放对PM_(2.5)浓度及其化学组分,NH_(3)与HONO的影响.结果表明,2020~2022年郑州市春节前后PM_(2... 对比分析了郑州市2020~2023年春节前后空气质量,利用高时间分辨率的PM_(2.5)化学组分及活性氮气体观测数据,系统评估了2023年春节期间烟花燃放对PM_(2.5)浓度及其化学组分,NH_(3)与HONO的影响.结果表明,2020~2022年郑州市春节前后PM_(2.5)浓度下降了67%,而2023年燃放政策放宽后PM_(2.5)浓度同比上升了123%,烟花集中燃放时段的PM_(2.5)浓度显著上升至以往时段的8.7倍.春节7d假期内烟花燃放贡献了49.6%的PM_(2.5)浓度,其中K^(+)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-)浓度的增幅最高.同时,烟花燃放时段有毒有害重金属元素Al、V、Cr、Cu、Zn、Ba和Pb的浓度显著增加.另一方面,烟花燃放时段NH_(3)浓度达到(18.4±8.9)µg/m^(3),较非春节时段高出1.7倍,该变化促进了气溶胶pH值上升.此外,烟花燃放期间HONO浓度升至(1.26±0.83)×10^(-9),增幅达72.6%;其原因可能是烟花燃放导致大气中NO、NO_(2)、颗粒物及硝酸盐浓度升高,进而促进了NO_(2)的非均相转化,硝酸盐光解及均相反应,有利于HONO的生成. 展开更多
关键词 烟花爆竹 pm_(2.5) 化学组分 重金属 活性氮化合物
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四川盆地成都市双流区PM_(2.5)中糖类的特征及来源
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作者 刘彬杨 任红 +7 位作者 郭马舒慧 成思豪 傅铃雁 张舒涵 熊奔 徐成华 傅平青 刘頔 《环境科学学报》 北大核心 2026年第1期239-250,共12页
为研究四川盆地典型平原城市—成都市PM_(2.5)中糖类化合物的特征和来源,本研究于2022—2023年共采集了5个季节昼夜PM_(2.5)样品,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测了样品中的14种糖类化合物,分析了这些物质的浓度水平、季节变化、昼夜... 为研究四川盆地典型平原城市—成都市PM_(2.5)中糖类化合物的特征和来源,本研究于2022—2023年共采集了5个季节昼夜PM_(2.5)样品,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测了样品中的14种糖类化合物,分析了这些物质的浓度水平、季节变化、昼夜变化及来源.研究结果发现:(1)总糖类浓度呈现2022年冬季((909±324)ng·m^(-3))>2023年冬季((602±310)ng·m^(-3))>秋季((181±93.1)ng·m^(-3))>春季((165±84.2)ng·m^(-3))>夏季((62.4±20.8)ng·m^(-3))的特征,且白天平均浓度((352±369)ng·m^(-3))低于夜间((401±418)ng·m^(-3)).(2)秋冬季糖类以脱水糖为主,占比约80%,而春夏季初级糖和糖醇占比更高,约60%.(3)2023年成都“大运会”管控期间糖类物质浓度增加,增幅比例从高到低依次为糖醇>初级糖>脱水糖.(4)正定矩阵因子分解模型(PMF)解析结果表明,糖类物质冬季主要来自生物质燃烧源(分别为45.1%和54.5%),春季和夏季主要来自花粉和真菌孢子混合源(分别为65.4%和46.9%),秋季主要来自扬尘源(37.0%). 展开更多
关键词 pm_(2.5) 糖类 来源解析 大运会
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政策驱动下中国城市O_(3)与PM_(2.5)复合污染的时空分异及主导因素演变
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作者 张湘雪 徐成东 +2 位作者 程昌秀 孔少杰 余杰 《中国环境科学》 北大核心 2026年第3期1216-1228,共13页
为评估大气污染防治政策对O_(3)和PM_(2.5)时空演变的影响,基于贝叶斯时空层次模型分析了2014~2024年中国331个城市O_(3)和PM_(2.5)污染的时空分异特征,并利用地理探测器量化了《大气污染防治行动计划》、《打赢蓝天保卫战三年行动计划... 为评估大气污染防治政策对O_(3)和PM_(2.5)时空演变的影响,基于贝叶斯时空层次模型分析了2014~2024年中国331个城市O_(3)和PM_(2.5)污染的时空分异特征,并利用地理探测器量化了《大气污染防治行动计划》、《打赢蓝天保卫战三年行动计划》和《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》政策实施期间气象、社会经济及其他污染物因素对夏季O_(3)和冬季PM_(2.5)污染的主导作用.结果表明,O_(3)浓度呈现增速由快到慢的变化趋势,热点区主要分布在华北和长三角地区;PM_(2.5)浓度则持续下降,高值区收缩并集中在华北、长三角和成渝地区.O_(3)和PM_(2.5)在南方及东北湿润地区多呈正相关,在西北半干旱地区多呈负相关.尽管O_(3)和PM_(2.5)的主导因素随政策阶段演变,但不同因素间的交互作用对O_(3)和PM_(2.5)的解释力始终强于单一因素的作用.2014~2017年,O_(3)主要受最高温度(Geo_q=0.24)、工业产值(Geo_q=0.22)、PM_(10)(Geo_q=0.60)影响;PM_(2.5)主要受最高温度(Geo_q=0.41)、人口密度(Geo_q=0.40)、PM_(10)(Geo_q=0.88)影响.2018~2020年,O_(3)主导因素转变为降水、人口密度、PM_(10);PM_(2.5)主导因素转变为平均温度、人口密度、PM_(10).2021~2024年二者主导因素转变为平均温度、人口密度和PM_(10),但解释力有明显差异.研究揭示了政策驱动下O_(3)与PM_(2.5)污染时空格局的动态演变,强调了多因素交互作用在复合污染形成过程中的主导作用,为制定分区、分阶段的O_(3)与PM_(2.5)协同控制策略提供了依据. 展开更多
关键词 政策演变 臭氧 pm_(2.5) 时空异质性 主导因素 协同治理
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基于可解释性机器学习的2013~2023年青岛PM_(2.5)主控因素
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作者 黄健彬 祁建华 《环境科学》 北大核心 2026年第2期673-681,共9页
针对近年来PM_(2.5)浓度降低放缓的问题,基于2013~2023年青岛市PM_(2.5)浓度数据,结合空气污染物、气象和排放等因素,利用分阶段的可解释性机器学习模型预测其变化趋势,并探究不同政策驱动下PM_(2.5)生成机制及主控因素的演变.结果显示... 针对近年来PM_(2.5)浓度降低放缓的问题,基于2013~2023年青岛市PM_(2.5)浓度数据,结合空气污染物、气象和排放等因素,利用分阶段的可解释性机器学习模型预测其变化趋势,并探究不同政策驱动下PM_(2.5)生成机制及主控因素的演变.结果显示,青岛市ρ(PM_(2.5))从2013年的(56.3±43.66)μg·m^(-3)下降到2023年的(30.2±24.50)μg·m^(-3),降幅达46.3%,主要由二次气溶胶的生成减少所驱动.尤其在2017年之前,对工业和电力部门的末端治理显著减少了二次硫酸盐的生成,使PM_(2.5)浓度下降最快,速率为-4.33μg·(m^(3)·a)^(-1).之后PM_(2.5)浓度降速放缓,可归因于硫酸盐、硝酸盐和铵盐(SNA)前体物浓度的非同步变化导致二次气溶胶对PM_(2.5)生成的贡献增加.机器学习模型显示NO_(2)对PM_(2.5)的贡献率增加了约6%而SO_(2)的贡献可忽略,且当ρ(SO_(2))≤8μg·m^(-3),PM_(2.5)对NO_(2)的敏感性增强;此外,气象因素对PM_(2.5)的贡献率增加了约5.1%.PM_(2.5)浓度季节变化特征大小表现为:冬季>春季>秋季>夏季,PM_(2.5)浓度在夏季随年份下降最快,而受民用源一次排放增加影响,在冬季下降最慢.因此,针对民用源控制能显著减少PM_(2.5)一次排放,多污染物协调排放控制策略可有效降低PM_(2.5)二次生成. 展开更多
关键词 pm_(2.5) 长期变化 机器学习模型 政策 主控因素
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