京津冀区域典型城市PM2.5污染特征及其成因研究

量化空气质量改善过程中气象条件和减排措施的相对贡献,有助于科学评估减排措施的实施效果.本文以2017-2019年京津冀区域13个城市PM2.5质量浓度为研究对象,采用主成分分析、系统聚类等方法客观确定各次区域的典型代表城市,并基于环境气象评估指数(EMI)量化空气质量改善过程中气象条件和减排措施的相对贡献.结果表明,京津冀区域PM2.5浓度整体呈南高北低特征,高值区集中在河北省南部,冬季区域PM2.5浓度显著高于其他季节.经旋转后的主成分分析可划分出2个主成分,分别对应河北省中南部地区和京津冀北部地区.系统聚类将京津冀区域分为3个次区域,经相似性计算获得次区域典型代表城市为承德、唐山和邢台.以2017年为基准年开展EMI评估,结果显示2018年1月承德、唐山和邢台PM2.5浓度下降,减排和气象条件均有不同程度的贡献;不利气象条件是2019年1月承德PM2.5上涨的主要原因,排放造成同期唐山PM2.5浓度上升了52.8％,不利气象条件抵消了邢台减排的效果,并造成其PM2.5浓度小幅度增加.京津冀区域各城市PM2.5浓度的同步变化,排放和气象条件对不同城市的贡献仍然存在很大差异,在京津冀区域内划分次区域具有重要意义.