清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院張少君副教授團(tuán)隊(duì)在航空環(huán)境影響領(lǐng)域取得新進(jìn)展，以“航空對中國空氣質(zhì)量和人類健康的影響日益嚴(yán)重”（Increased impact of aviation on air quality and human health in China）為題發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）。

中國民航市場發(fā)展迅猛，已成為世界第二大民航市場。目前，大部分航空排放的空氣質(zhì)量影響主要局限在機(jī)場局地或僅關(guān)注低空排放。本研究基于團(tuán)隊(duì)基于真實(shí)航班軌跡數(shù)據(jù)構(gòu)建的航空高分辨率排放清單，開發(fā)了一套反映航空低空（著陸和起飛，LTO）和高空（爬升/巡航/下降，CCD）全過程排放對地面空氣質(zhì)量影響與人群暴露健康風(fēng)險的模擬技術(shù)。

研究顯示，2017年航空污染排放對中國地面PM2.5和O3年均濃度分別為0.4-1.5μg/m3和10.6-14.5μg/m3，表明航空排放已成為日益重要的空氣污染源（圖1）。飛機(jī)排放貢獻(xiàn)的地面PM2.5污染主要來自于其NOX排放生產(chǎn)的硝酸鹽氣溶膠。受硝酸鹽氣溶膠（如硝酸銨）的顆粒相-氣相分布影響，航空的空氣質(zhì)量影響呈現(xiàn)出較強(qiáng)的季節(jié)差異，中國東部地區(qū)冬季航空排放造成的PM2.5濃度（1.2μg/m3）顯著高于夏季（0.6μg/m3）。飛機(jī)在起降階段（LTO）的NOX排放高度集中在機(jī)場鄰近地區(qū)，機(jī)場周圍的飛機(jī)NOX排放強(qiáng)度顯著高于道路貨運(yùn)通道水平。機(jī)場所在的郊區(qū)通常是O3污染的NOX限制區(qū)，部分機(jī)場（如上海浦東、上海虹橋）周圍飛機(jī)排放造成O3增量超過20μg/m3。

圖1. 航空排放對中國地面PM2.5和O3年均濃度的貢獻(xiàn)

研究指出，航空高空階段排放經(jīng)垂直傳輸和化學(xué)轉(zhuǎn)化，其對地面二次污染物濃度貢獻(xiàn)與低空排放相當(dāng)，航空高空排放對地面空氣質(zhì)量影響不容忽視。如圖2所示，引入CCD排放導(dǎo)致中國東部地區(qū)地面PM2.5濃度顯著增加（0.4μg/m3至0.9μg/m3），相當(dāng)于環(huán)境PM2.5總濃度的2%至3%；珠三角某些地區(qū)CCD階段排放貢獻(xiàn)的PM2.5占航空排放造成的PM2.5總量的70%以上。此外，CCD階段的高空排放由于傳輸距離較長，往往會擴(kuò)大受影響的區(qū)域。在單獨(dú)模擬LTO階段排放對空氣質(zhì)量的影響時，只有3%的網(wǎng)格單元顯示航空排放造成的PM2.5貢獻(xiàn)率超過2%。然而，如果將CCD階段的排放包括在內(nèi)，則有一半以上的網(wǎng)格單元的航空貢獻(xiàn)率超過2%。

圖2.低空排放（LTO）和全階段排放（LTO+CCD）對地面PM2.5濃度貢獻(xiàn)

據(jù)估計(jì)，2017年中國航空排放的可歸因死亡為66,718例（35,013-88,684例，95%置信區(qū)間）（圖 3）。這其中，55%-75%是由于慢性阻塞性肺?。–OPD），其次是中風(fēng)和缺血性心臟?。↖HD），分別占12%-20%和9%-16%。肺癌（LC）和下呼吸道感染（LRI）所占比例最低，不超過6%。長三角（每1000平方公里約60例可歸因死亡）受到的影響比珠三角和京津冀地區(qū)更為嚴(yán)重。由于人口密度高和航空交通繁忙，上海受到飛機(jī)排放影響造成的歸因死亡人數(shù)約占長三角地區(qū)可歸因死亡總?cè)藬?shù)的30%，達(dá)到每1000平方公里近300例。研究建議，在目前碳中和背景下航空低碳轉(zhuǎn)型不斷得到重視的同時，也要同步關(guān)注航空污染物排放，實(shí)現(xiàn)航空業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

圖3. 航空排放貢獻(xiàn)PM2.5和O3污染長期暴露的健康影響

論文第一作者為哈佛大學(xué)John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences博士后張敬然（2022年畢業(yè)于清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院），共同第一作者為清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院博士生姜怡梁。論文通訊作者為清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院張少君副教授。清華大學(xué)吳燁教授、王書肖教授、郝吉明院士和哈佛大學(xué)Michael B. McElroy教授、Chris P. Nielsen等人對模擬方法和結(jié)果討論等方面提供了重要幫助。研究得到了國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

目前，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院張少君副教授和張敬然博士在航空環(huán)境影響和低碳轉(zhuǎn)型領(lǐng)域已發(fā)表多篇研究論文，包括：

Developing a high-resolution emission inventory of China’s aviation sector using real-world flight trajectory data, Environmental Science & Technology, 2022, 56 （入選封面文章）。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c08741.

The new CORSIA baseline has limited motivation to promote the green recovery of global aviation, Environmental Pollution, 2021, 289

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.117833.

原文標(biāo)題：Increased Impact of Aviation on Air Quality and Human Health in China

發(fā)表期刊：Environmental Science & Technology

作者：Jingran Zhang, Yiliang Jiang, Yunjie Wang, Shaojun Zhang, Ye Wu, Shuxiao Wang, Chris P. Nielsen, Chris P. Nielsen, Michael B. McElroy, Jiming Hao

第一作者機(jī)構(gòu)：School of Environment, State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China

Harvard-China Project on Energy, Economy and Environment, Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, United States

發(fā)表時間：November, 2023

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.3c05821

【轉(zhuǎn)自：大氣污染來源與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室】

【圖片：原文】

相關(guān)知識

居民時空行為與環(huán)境污染暴露對健康影響的研究進(jìn)展
電磁輻射對人體健康影響的多組學(xué)研究進(jìn)展
空氣質(zhì)量與人體健康
如何避免空氣污染對孕婦的影響
空氣污染危害多?對孕婦與胎兒的影響更明顯
環(huán)境污染對人類健康威脅的嚴(yán)重性
環(huán)境污染對人類健康的影響?
環(huán)境污染與健康：空氣與水污染對健康的影響、保護(hù)環(huán)境！
室內(nèi)空氣污染
太原市孕期空氣污染暴露對早產(chǎn)的影響

網(wǎng)址: 熱點(diǎn)研究｜航空對中國空氣質(zhì)量和人類健康的影響日益嚴(yán)重 http://www.u1s5d6.cn/newsview114406.html