新冠疫情期间北京空气质量的变化

项目介绍

研究这个课题的动机是因为直观地感受到北京在新冠疫情期间空气质量都保持较好的水平，和老师商量后，确定了这个题目并进行了开题。之后再论文的数据查阅过程中，发现北京市涉及很多区县，所以决定选择丰台区开展研究，但由于几次搜索都没有找到相关数据，再者通过对相关研究的进一步检索，发现一篇名为北京市2020年春节期间空气质量影响因素分析[8]的论文几乎覆盖了我想要研究的课题，而我的知识储备还不足以使用他们的研究方法，所以我主要通过文献综述和数据分析来开展本项目的工作，通过我查找到的疫情前后表征北京空气质量的几个指标变化来初步揭示疫情对于北京空气质量的影响。

研究方法：数据分析和文献研究

随着时间的推移，出现了大量与本课题同一研究方向的课题。最先我找到有关论文是四月份发布的关于信阳市疫情防控期间空气质量变化，分析了该段时间六项影响AQI值的指标对比同时期的变化，除了臭氧，其余污染物指标都下降，并得出了系统、深入调查研究本次疫情防控期间地方、区域、全国环境空气质量变化，对我国今后深化大气污染防治、提高环境空气质量有深远意义^[1]，然后找到了大气科学学报中有关新冠疫情的论文，在对碳排放数据统计与分析时也对空气污染物进行分析，在疫情期间，除了臭氧浓度上升其他污染物指标都下降。其中我国2—3月平均地表O₃浓度在2015—2019年间呈上升趋势。基于此线性趋势得到2020年的预期O₃浓度为43.5 nL/L,而实际O₃浓度与预期相比偏低3.3 nL/L(7.6%)^[2]随后又有几篇地方空气质量的研究，比如厦门湾空气质量对新冠疫情管控的响应^[3]，唐山新冠肺炎防疫期间空气质量变化特征及污染成因分析^[4]，新冠肺炎疫情期间湖北省大气污染物减排效果评估^[5]，2020年初疫情管控对山东省空气质量影响的模拟[6]，无论全国还是地方，都有O₃浓度上升外,PM₁₀、PM_2.5、NO₂、SO₂及CO浓度分别降低的态势。

数据来源

污染物浓度数据来自于真气网的空气质量指数日历史数据（https://www.aqistudy.cn/historydata/）。

空气质量分析

通过对比2020与2019年同期空气质量变化（见图1），可以看出除去1月24~2日和2月8~13日的两段重污染，其余尤其是疫情防控期间空气质量指数均优于往年，其中2次污染过程累积阶段(1月24～25日和2月9～11日),主要受污染物和水汽的区域输送影响,对北京PM2.5的贡献占比分别为70%和58%,且前者以西南输送为主,后者以东南通道为主.而整个污染过程(1月24～29日和2月8～13日)源解析显示北京本地污染贡献率分别为67%和48%^[7]，两次主要是气象原因及周围污染物扩散导致的。

通过比较2014-2020春节期间各项主要污染物浓度（见图2，图3）的，伴随北京有关大气污染防治政策的落实，很多污染物指标都呈下降态势。NO₂及其氧化物是机动车尾气排放的主要污染物，而现在也呈现下降态势，主观感受到北京空气质量的变好，更主要的原因是北京市对污染物从源头的不懈努力。

2020年冬季疫情防控期间,北京常规大气污染物PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO和O₃（日最大8h滑动平均的第90百分位）的地面浓度与过去5a（2015～2019年）同期相比,变幅分别为17.7%、-17.3%、-25.4%、-33.9%、3.7%和4.6%,主要来自一次直接排放的污染物浓度显著降低,而受多因素综合调控的PM2.5浓度反弹明显。^[9]

新冠肺炎疫情的侵袭对人们的正常生活造成了不可忽视的影响，中国政府为了防止疫情扩散作出了诸多的努力，但疫情同时也带来了意外的“福利”，使我国的空气质量得到一定程度的改善^[10]。本论文通过6个指标的分析也发现了这一趋势。本次疫情期间主要污染物受气象因素影响与经济活动减弱都有关，是人们共同对环境影响的结果。

参考文献

[1]余国忠,张迁,刘向春,杨先武,赵承美.新冠病毒肺炎疫情防控期间信阳市中心城区空气质量变化[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2020,33(04):599-604.

[2]乐旭,雷亚栋,周浩,刘竹,胡斯勒图,蔡兆男,林金泰,江志红,廖宏.新冠肺炎疫情期间中国人为碳排放和大气污染物的变化[J].大气科学学报,2020,43(02):265-274.

[3]徐超,吴水平,刘怡靖,钟雪芬.厦门湾空气质量对新冠疫情管控的响应[J/OL].环境科学:1-11[2021-09-02].https://doi.org/10.13227/j.hjkx.202103009.

[4]张宝军,郎红梅,毕晶秀,张壹,于坤,王志伟.唐山新冠肺炎防疫期间空气质量变化特征及污染成因分析[J].环境污染与防治,2020,42(08):1033-1038.

[5]周亚端,朱宽广,黄凡,刘丹,刘巍.新冠肺炎疫情期间湖北省大气污染物减排效果评估[J].环境科学与技术,2020,43(03):228-236.

[6]刘厚凤,徐薇,魏敏,隋潇,许鹏举,李明燕,张美根.2020年初疫情管控对山东省空气质量影响的模拟[J].环境科学,2021,42(03):1215-1227.

[7]尹晓梅,李梓铭,乔林,刘湘雪,郭恒,吴进,朱晓婉,邱雨露,王继康,张小曳.北京冬季疫情期间空气质量及气象影响分析[J].中国环境科学,2021,41(05):1985-1994.

[8]姚祎,王宇,俞海,秦虎.北京市2020年春节期间空气质量影响因素分析[J].环境与可持续发展,2021,46(02):107-114.

[9]尹晓梅,李梓铭,乔林,刘湘雪,郭恒,吴进,朱晓婉,邱雨露,王继康,张小曳.北京冬季疫情期间空气质量及气象影响分析[J].中国环境科学,2021,41(05):1985-1994.

[10]吴力波,任飞州,徐少丹.新冠肺炎疫情防控一级响应对城市空气污染物减排的影响[J].环境经济研究,2020,5(03):1-20.