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[成果]澳门新葡地理科学学部何春阳教授团队在《自然-通讯》期刊发文揭示中国空气污染防控政策成效



2020年3月19日,《自然-通讯》(Nature Communications)杂志在线发表了澳门新葡8455最新网站地理科学学部何春阳教授团队的最新研究成果,定量评估和揭示了中国空气污染防控政策成效,指出中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策。该论文题为“中国需要进一步改善空气质量以减少PM2.5污染导致的人口死亡(Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China)”。




PM2.5污染是指直径小于2.5μm的细颗粒物散布在空气中,进而影响人类福祉与健康的现象。联合国可持续发展目标3.9明确指出,到2030年,需要实质性地减少危险化学品以及空气、水和土壤污染导致的死亡和患病人数。根据全球疾病负担项目最新的测算结果,中国每年有近一百万人死于PM2.5污染。为了控制空气污染及其负面影响,国务院于2013年施行了“大气污染防治行动计划”(以下简称“大气十条”),计划到2017年将城市中的PM2.5浓度降低10-25%。该计划的整体投入约1.7万亿人民币(约合2700亿美元),覆盖了中国三百多个地级行政区,横跨能源、工业、交通、法律和法规等多个部门,是一项前所未有的空气污染防治行动。2018年,中国生态环境部宣布该计划设定的PM2.5浓度控制目标顺利达成。然而,“大气十条”相关的PM2.5污染防控所带来的健康效益依然缺乏定论。




评价“大气十条”健康效益的难点在于,PM2.5污染致死人数受PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等多个因素的共同影响。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人数在2013-2017年的变化量来近似表示“大气十条”所带来的健康效益,也有研究通过假设其它因素不变来量化PM2.5浓度变化的影响。但是,这些研究都很难区分各个因素的相对贡献,部分结果甚至相互矛盾。施行“大气十条”究竟产生了多少健康效益依然缺乏定论。




为此,该研究结合长期的PM2.5监测数据和最新的流行病学模型,对比了实施“大气十条”前后(2000-2013和2013-2017)中国PM2.5污染致死人数的变化趋势。同时使用解构的思路量化了PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等因素对于PM2.5污染致死人数变化趋势的影响,全面揭示了“大气十条”通过减缓PM2.5污染所产生的健康效益。结果表明,中国的PM2.5污染致死人数在2000-2017年总体呈现增加趋势,从2000年的71.4万人增加到了2017年的97.1万人,增加了36.1%,年均增长率为1.8%。“大气十条”实施以后中国的PM2.5污染致死人数依然呈现增加趋势,但是年均增长率在2013年以后有所下降。2000-2013年,中国的PM2.5污染致死人数新增了22.1万人,年均增长率为2.1%。而在2013-2017年,中国PM2.5污染致死人数增加了3.6万人,其年均增长率为1.0%,明显低于实施“大气十条”之前的水平。进一步的解构分析表明,由于实施“大气十条”后PM2.5浓度降低,2017年的PM2.5污染致死人数比2013年减少了6.4万人。




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图1 中国实施“大气十条”对PM2.5污染致死人数的影响。(a)2000-2017年PM2.5污染致死人数和对应的年龄标准化死亡率的时间动态。(b)各个因素对于PM2.5污染致死人数变化的贡献。




在此基础上,该研究进一步探索了2030年PM2.5污染致死人数在两种不同的PM2.5控制政策情景(趋势情景和强力政策情景)下的变化趋势。研究假设趋势情景中,中国会延续现有的空气质量控制力度,人口加权的PM2.5浓度会在2030年逐渐降低到35μg/m3(中国现行的空气质量标准)。而在强力政策情境中,中国会采取更加严格的空气污染控制政策,人口加权的PM2.5浓度会在2030年大幅度降低至10μg/m3(世界卫生组织公布的空气质量标准)。与此同时,人口和年龄结构按照现有趋势发展,而疾病死亡率由于医疗保健水平的提高而进一步降低。该研究的预测结果表明,趋势情景中PM2.5污染致死人数将在2030年达到95.3万人,仅比2017年降低了2%。而在强力政策情景中,PM2.5污染致死人数将在2030年达到55.0万人,比2017年降低了40%以上。这意味着,如果延续当前政策趋势,虽然PM2.5浓度依然会有所下降,但是由于老龄化等其它因素的影响,PM2.5污染致死人数依然很难实现可持续发展目标3.9所提到的“实质性”降低的目标。中国依然需要在未来实施更强有力的空气质量控制政策,才能够一定程度上抵消老龄化等因素的影响,使得PM2.5污染致死人数“实质性”地下降(图2)。







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图2 2030年不同情景下PM2.5污染致死人数的变化及各个影响因素的贡献。(a)趋势情景(b)强力政策情景。




该研究的主要贡献是通过解构分析全面认识了PM2.5浓度、人口数量、年龄结构和疾病死亡率等多个因素对PM2.5污染致死人数变化的影响,进而准确地估算了施行“大气十条”所带来的健康效益。同时,该研究还综合考虑了各个影响因素的变化,对未来PM2.5污染致死人数进行了预测,为中国制定未来的环境政策,实现相关的联合国可持续发展目标提供了重要参考。




澳门新葡8455最新网站地理科学学部2015级博士生岳桓陛为论文第一作者,学部何春阳教授为论文通讯作者。学部黄庆旭副教授,2018级研究生尹丹和澳大利亚迪肯大学Brett A. Bryan教授为论文的合作者。本研究主要由国家重点研发计划项目"城镇化对区域及全球尺度气候变化的影响研究"(编号:2019YFA0607203)和国家自然科学基金委创新群体项目“地表过程模型与模拟”(编号:41621061)等项目资助。




近年来,何春阳教授团队主要聚焦我国城镇化过程的生态环境影响研究,在PM2.5污染的时空格局分析、PM2.5污染对城市可持续性的影响和PM2.5污染相关的健康风险与政策响应等方面取得了积极进展。相关研究成果连续发表在Nature Communications(自然-通讯)、Remote Sensing of Environment(环境遥感)和Journal of Cleaner Production(清洁生产学报)等主流学术期刊上。




论文原文链接:http://www.nature.com/articles/s41467-020-15319-4









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