关键词：
机器学习
随机森林
大气污染
烟花爆竹燃放
摘要：
自《大气污染防治行动计划》颁布以来,我国实施了严格的污染防治措施,并取得了显著成果。然而,其中的烟花爆竹禁放政策自执行起就饱受争议。尤其是随着我国大部分城市PM_(2.5)年均浓度达到GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准,亟需量化烟花爆竹禁放在空气质量改善中所起的作用。基于我国环境监测总站空气质量监测网络的观测资料和ERA5气象数据,通过构建随机森林模型,解耦气象因素和人为排放对颗粒物浓度的贡献,评估烟花爆竹禁放与否对春节期间、冬季和全年颗粒物浓度的影响。从年际变化来看,2016—2023年全国各城市PM_(2.5)浓度呈显著下降趋势,年均下降速率达到了4.2%~7.5%。对比全年、冬季、春节期间3个时间尺度上人为减排引起的PM_(2.5)浓度变化速率,以北京、上海为例,全年平均下降9.58%、7.36%,冬季年均下降10.07%、7.94%,春节期间下降9.14%、6.23%,基本呈冬季>全年>春节期间的规律,即同一城市全年和冬季人为排放引起浓度变化明显,但春节期间变化微弱。对比2016—2022年和2019—2023年春节期间人为减排引起的PM_(2.5)浓度变化,同一城市2016—2022年人为减排效果明显,变化速率较快,以北京、广州、合肥PM_(2.5)浓度下降幅度居前列,分别下降9.14%、8.57%、6.71%;2019—2023年减排速率缓慢,特别是广州、成都、长沙三地PM_(2.5)浓度出现了13.69%、11.42%、5.77%的增长。从短期分析烟花爆竹排放变化对空气治理的影响,选取限放—禁放和禁放—限放,即2017与2018、2022与2023两个阶段研究春节期间气象和人为排放对颗粒物浓度变化的贡献,结果表明,2018年全面禁放之后排放贡献的PM_(2.5)浓度下降明显,北京、广州、成都、长沙、合肥分别下降14.87,4.54,26.17,15.67,27.61μg/m^(3);2023年解禁以后排放贡献显著上升,尤其广州、成都、长沙、郑州、滨州、东营的排放贡献分别增加14.71,22.89,18.47,19.73,12.72,4.89μg/m^(3)。烟花爆竹燃放对冬季和年均PM_(2.5)浓度的影响可以忽略,但是对春节期间空气质量的影响仍然显著。
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