城化与PM25时空格局演变及其影响因素的研究进展-地理科学进展.PDF

第37 卷 第8期 地理科学进展 Vol.37, No.8 2018 年8 月 ProgressinGeography Aug. 2018 城市化与PM2.5 时空格局演变及其影响因素 的研究进展 韩立建 (中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室, 北京 100085) 摘 要：快速的城市化和经济发展在改善我们物质生活的同时，也因其剧烈人为活动导致了严重的环境污染，尤其 是近年来以细颗粒物(PM2.5)为首要污染物的城市与区域空气污染问题凸显。而传统的研究更注重孤立地开展空 气污染或城市化的研究，缺乏对二者相互耦合关系的综合研究。本文以中国近年来广受关注的以PM2.5 为首要污 染物的城市空气污染为切入点，系统地分析总结了在城市化与PM2.5 时空格局演变及其影响因素方面的主要研究 进展，包括研究框架、主要方法和相关的主要研究成果等。指明该领域的研究已从空间格局分析逐步深入到健康 影响、社会经济驱动等相关方向，并已延伸至复合主题的研究。未来，开展更为深入细致的研究，对于拓展城市与 景观生态学的理论体系，了解城市化与城市空气质量的影响关系，解析不同城市发展阶段所面临的城市空气质量 问题，将具有重要的科学与现实意义。 关键词：城市空气质量；大气污染；PM2.5 ；生态城市；时空格局；城市化 1 引言 长时间地悬浮于空气中，降低大气能见度，形成日 常认识中的“霾”(Hyslop, 2009; Pope et al, 2012) 。 改革开放以来、尤其是2000 年以来，中国经历 随着人民群众对美好生活的需求和对空气污染问 了快速的城市化过程。2017 年，中国城市化率达到 题的关注日益增长，对霾的认识也从史书中的粗浅 58.52% ，城市常住人口达8.13亿；预计到2030 年， 记载上升到科学系统的认知。中国历史上最早对 中国城市化水平将达到65% 。虽然中国城市化水 “霾”的认识始于甲骨文和《说文解字》，认为霾就是 平与世界发达国家尚有差距，但其城市化的发展速 “风雨土也”。而对霾的成因的认识则归因于强风 度却远高于世界平均水平(Zhu et al, 2011; Bai et al, 和干燥的下垫面，这可追溯到《甘州·祈雪文》中记 2014) 。这种短期快速的城市化在改善我们的物质 载的长期不雪与霾的相互关系：“一月不雪兮，绿意 生活的同时，也因其产生剧烈人为活动而导致严重 早凋。两月不雪兮，沙飞尘走。三月不雪兮，雾霾 的环境污染，尤其是近年来出现了以细颗粒物 障重。四月不雪兮，斯民生愁。”。古人局限于上述 (PM2.5) 为首要污染物的城市与区域空气污染问题 粗浅的认识，对霾的治理也更多地求助于神灵：“元 (Chan et al, 2008; Han et al, 2014) 。 六年(1340年)腊月，雾锁大都，多日不见日光，都门 ≤ 隐于风霾间；风霾蔽都城数日，帝恐天神之怒，遣礼 PM2.5 是指近地表空气中粒径 2.5 μm 的颗粒 物，相比于传统的氮氧化物和硫氧化物，它能够较 部焚香祭天，祈神灵驱风霾而散”。近代，随着科技 收稿日期：2018-03-12；修订日期：2018-07-05。 基金项目：国家自然科学基金项目 ；国家重点研发计划项目(2016YFC0503004) [Foundation: National Natural Science Foundation of China, No No National Key Research and Development Program of China, No.2016YFC050300