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印度拉贾斯坦邦哥打都会区的空气质量评估及其对人体健康的影响。

Kuldeep Kamboj*和Anil Kumar Mathur

1印度拉贾斯坦邦哥打市拉贾斯坦技术大学大学部土木工程系

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.17.2.10

恶劣的空气质量是全球头号环境问题,因为它对动物、植物生命、人类和财产造成严重影响。本研究评估了拉贾斯坦邦(印度)哥打大都会的空气质量和对人类健康的影响,以增进对健康与污染源、排放特征、地形和气象条件之间关系的了解。计算AQI和EF,分别确定污染物的污染类别和临界水平。颗粒物对居民健康的影响是用AirQ+软件估计的。PM10和PM2.5的年浓度均超过CPCB的规定限值,而SO2和NO2的年浓度则远低于规定限值。污染物浓度最高的季节为冬季,其次为夏季和雨季。空气质量指数从满意到较差。PM10和PM2.5监测站的EF值均大于1,为0.5-,为高污染。NO2为09,为中度污染;SO2小于0.5,为低污染。颗粒物是空气污染的主要原因。PM2.5引起的所有死因、COPD、ALRI、LC、IHD和卒中的ENACs(估计归因病例数)分别为4546、435、255、806、1958和1772。 The ENACs for post neonatal infant mortality, the prevalence of bronchitis, and chronic bronchitis due to PM10 increased by 326006, 716, and 13700, respectively. This study carries useful findings and suggestions for stakeholders and policymakers to control and mitigate the decrement in air quality.

机能;所;AirQ +;慢性阻塞性肺病;钠;死因;信用证;二氧化氮;PM2.5;可吸入颗粒物; SO2

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Kamboj K, Mathur A. K.空气质量评价及其对人类健康的影响,拉贾斯坦邦(印度)。当代世界环境,2022;17(2)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.17.2.10

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Kamboj K, Mathur A. K.空气质量评价及其对人类健康的影响,拉贾斯坦邦(印度)。当代世界环境,2022;17(2)。


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收到: 2022-03-29
接受: 2022-07-07
审核: OrcidOrcidRagab Khalil
第二次覆核: OrcidOrcid克劳迪娅Tomozei
最终批准: Umesh Chandra Kulshrestha博士

介绍

根据世界卫生组织的数据,全球约有690万人死于空气污染。1。颗粒物(PM)是4th根据全球疾病负担研究,它是85个风险因素的主要原因,2017年导致500多万人死亡1,2。由于空气污染物浓度高,印度有46个城市跻身全球污染最严重的100个城市之列3.。2019年,拉贾斯坦邦有超过11.3万人死于空气污染4。根据文献,印度情景中的主要空气污染物是颗粒物(PM)2.5和点10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3.)、一氧化碳(CO)、铅(Pb)和(NH)3.5 - 7

大气颗粒物(PM)是造成城乡空气污染的主要因素之一8。点2.5(空气动力直径?2.5 ?)9和点10(空气动力直径?10 ?米)10有严重的健康问题,包括慢性呼吸道疾病11,过早死亡12加重哮喘13急性呼吸系统14急诊就诊和住院症状15日16肺功能下降17

其他空气污染物包括二氧化硫2),对上呼吸道粘膜和鼻粘膜有不利影响17、18。在4000ppb下暴露10分钟会降低健康人群的平均肺功能值。它是造成酸雨的最主要因素之一,酸雨对土壤、水、财产和材料有几种不利影响19、20

二氧化氮(NO)2由于车辆增加,印度城市的污染浓度呈现出惊人的高增长趋势7日,21日,22。持续接触NO2低浓度(0.1 ppm)持续1-3年会增加肺气肿和支气管炎的发病率,并影响肺功能。进一步的不2浓度超过1ppm会导致健康受试者肺功能下降和气道对支气管收缩的反应性增加。它还会导致酸雨23

评估印度拉贾斯坦邦哥打市空气质量的参数是PM2.5下午,10,所以2,和NO2。所有空气质量监测站的数据收集时间为2018年1月至2021年12月,为期4年。本研究还估算了空气质量指数和空气污染指数,以确定污染物的污染类别和临界水平。很少有研究估计了哥打市空气污染物对人类健康的危害。因此,我们使用AirQ+软件来评估颗粒物对人体的影响。

研究区域及观察期

选择用于评估空气质量的研究区域是拉贾斯坦邦(印度)的哥打大都会。哥打在印度属于智慧城市的范畴,由512平方米的地理区域组成,形状像傻瓜。哥打地区的最高长度和宽度从北向南分别为153公里,从东到西分别为84公里。该地区的经度和纬度分别在75º37′至77º26′和24º25′至25º51′之间24日,25

从文献回顾分析中选择的空气质量评价参数为PM10下午,2.5,所以2,和NO2。在哥打市的不同地区设有六个手动空气采样站和一个连续空气采样站,以测量大都市的空气质量。空气质量监测站GPS坐标如图1和表1所示。该研究的观察期为四年,从2018年1月1日至2021年12月31日。数据收集自哥打拉贾斯坦邦污染控制委员会区域办事处。

为PM收集数据10下午,2.5,所以2,和NO2然后分离用于季节和年度分析。然后将隔离的数据与印度国家环境空气质量标准(NAAQS)进行比较,如表2所示,以确定污染情况。在确定污染时,也考虑了气温和降雨等气象参数的影响。在AirQ+软件的帮助下评估健康影响。在这项研究工作中遵循的总体研究方法如图2所示。

表1:哥打都会区的空气质素监测站。

老不。

经度

纬度

站式

Shrinathpuram消防站

75.82

25.13

手册

市政公司大厦

75.83

25.16

手册

拉贾斯坦理工大学

75.80

25.13

手册

防止虐待儿童协会区域办事处

75.86

25.12

手册

三芯玻璃有限公司

75.91

25.17

手册

巴利塔污水处理厂

75.84

25.22

手册

Shrinathpuram体育场

75.82

25.14

连续

图1:Kota(印度)的环境空气采样站。

点击此处查看图

图2:本研究工作采用的研究方法。

点击此处查看图

表2:CPCB规定的空气污染物NAAQS18日,代谢途径

污染物(µg / m3.

环球航空公司

环境空气浓度

敏感区域

敏感区域

所以2

每年

?50

?20.

24小时

?80

?80

没有2

每年

?40

?30.

24小时

?80

?80

10

每年

?60

?60

24小时

?One hundred.

?One hundred.

2.5

每年

?40

?40

24小时

?60

?60

*TWA:时间加权平均数

空气质素指数

空气质量指数(AQI)将每种空气污染物的加权值转换为一个数字。印度计算空气质量的CPCB方法分为两步,(i)计算每种空气污染物的子指数,(ii)定义空气质量的最大操作系统18日,29日。空气质素指数的范畴及颜色代号列于表3。

计算subindex()的控制方程如公式1所示。

在那里,

= AQI对应,

= AQI对应,

=断点浓度高于或等于指定的空气污染物浓度;

=断点浓度低于或等于规定的空气污染物浓度

空气污染物的浓度。

AQI的估计基于最大算子系统,如式2所示。

空气质素指数的范畴及颜色代号载于表3。

表3:空气质素指数范围及类别及颜色代号。

伊拉克基地组织类别

颜色

伊拉克基地组织范围

严重的

栗色

401 - 500

非常贫穷的

红色的

301至400

可怜的

橙色

201至300

温和的

黄色的

101至200

令人满意的

绿色

51至100

亮绿色

0 ~ 50

超过数的因素

临界污染物的年平均浓度与国家年度临界污染物标准的比值称为超标系数。根据表4中提到的值,EF被分为不同的类别。超出系数由下式计算18日,30日,31日

在那里,

=超出系数;

=污染物的年浓度

=污染物的年标准浓度。

表4:与超标系数有关的污染程度。

类别

超越舞蹈因子

污染程度

> 1.5

严重污染(C)

1.0 - -1.4

高污染(H)

0.5 - -0.9

中度污染(M)

< 0.5

低污染(L)

颗粒物对健康的影响

在世卫组织发明的软件AirQ+的帮助下,本研究估计了长期暴露于特定空气污染物所造成的人类健康风险16。该软件利用浓度响应功能来执行人类健康风险评估。

PM的长期和短期影响2.5和点10本研究对电流浓度进行了分析。ltte和STEs的评估依据如下:(a)年度PM2.5和点10浓度,(b)人口数据,(c)每lac人口的发病率或特定原因死亡率,(d)特定污染物的可接受限度,以及(e)世卫组织规定的相对危险值15。enac由AirQ+软件提供14。通过文献调查得到的相对危险度(RR)值见表511、15 - 17日

表5所示。项目管理的相对风险值10和点2.514、16、17

死亡率/发病率

每拉丁裔人口的发病率

RR

(ci: 95%)

PM的lte2.5

中风死亡率

436

1.062 (1.04 - 1.083)

死因死亡率

436

1.062 (1.04 - 1.083)

慢性阻塞性肺病死亡率(成人)

101

1.062 (1.04 - 1.083)

所死亡率

49

1.062 (1.04 - 1.083)

肺癌死亡率(成人)

132

1.062 (1.04 - 1.083)

全因死亡率(成人)

1013

1.062 (1.04 - 1.083)

PM的标准2.5

全因死亡率(成人)

1013

1.012 (1.004 - 1.020)

心血管疾病住院

101

1.009 (1.007 - 1.016)

呼吸系统疾病

1260

1.019 (0.998 - 1.040)

PM的lte10

儿童支气管炎患病率

66

1.117 (1.04 - 1.189)

慢性支气管炎发病率

1013

1.080 (0.98 - 1.190)

婴儿死亡率(产后)

497

1.040 (1.02 - 1.070)

PM的标准10

哮喘症状发生频率

66

1.028 (1.006 - 1.064)

结果

空气质素评估

本研究选择的监测期为4年,从12018年1月至31日2021年12月。NO的月及季节变化2,所以2下午,10,及PM2.5所有监测站均显示在图3、45,6,分别。各监测站的空气质量指数计算结果见图7

表6冬季各站点不同空气质量参数。

2018

参数

1

2

3

4

5

6

7

2.5

68.33

62.99

87.58

92.26

66.35

66.75

66.18

10

172.00

156.00

209.00

228.00

166.50

163.50

163.21

所以2

7.26

7.21

6.86

8.40

7.39

7.00

14.37

没有2

28.53

27.70

27.19

28.41

27.16

27.70

25.19

伊拉克基地组织

148

137

187

208

144

142

142

2019

2.5

62.92

71.63

95.86

93.61

70.00

66.64

64.06

10

128.25

145.50

193.25

190.75

142.00

135.25

129.80

所以2

7.96

7.18

8.39

8.05

7.49

6.97

8.86

没有2

26.32

25.72

26.84

25.98

25.24

24.98

40.62

伊拉克基地组织

119

139

220

212

133

124

120

2020

2.5

55.03

71.85

53.54

87.14

70.81

-

62.18

10

102.50

133.75

100.00

164.25

130.25

-

115.26

所以2

6.13

6.35

6.62

6.44

6.31

-

9.06

没有2

24.70

24.62

23.22

23.67

23.52

-

27.25

伊拉克基地组织

101

140

89

190

136

-

110

2021

2.5

95.37

102.84

87.85

127.84

108.09

-

92.88

10

147.75

161.25

135.75

199.50

169.75

-

146.33

所以2

7.87

8.46

7.97

8.59

8.05

-

10.08

没有2

31.97

28.96

29.46

29.61

28.78

-

32.55

伊拉克基地组织

218

243

193

306

260

-

210

*AS:空军基地

图3:PM浓度的月和年变化10从2018年到2021年。

点击此处查看图

图4:PM的月和年变化2.5从2018年到2021年的集中。

点击这里查看图

图5:SO的月和年变化2从2018年到2021年的集中。

点击此处查看图

图6:NO的月、年变化2从2018年到2021年的集中。

点击此处查看图

图7:2018年至2021年香港空气质素指数(AQI)按月及按年变化。

点击此处查看图

从表6可以看出,AS-4(区域办事处,RSPCB)空气质量监测站在冬季所有监测站中处于最高位置。从监测数据的分析可以看出,该地区的空气质量正在持续恶化。颗粒物是该地区空气质量最差的主要原因。这个地区的PM2.5和点10浓度分别为92.26和228µg/m3.2018年分别为95.86和193.25µg/m3.2019年分别为87.14µg/m和164.25µg/m3.2020年,分别为127.84和199.50µg/m3.分别在2021年。

AS-3(拉贾斯坦技术大学)空气质量监测站的颗粒物浓度低于其他监测站。受监控的PM2.5和点10浓度分别为87.58和209µg/m3.2018年分别为62.92µg/m和128.25µg/m3.2019年分别为53.54和100µg/m3.2020年分别为87.14和164.25µg/m3.分别在2021年。PM浓度的变化102.5图3和图4显示了所有监测站每月和每年的数据。

CPCB可容许的PM限量10和点2.5分别是每立方米100微克和60微克。没有一个地方遵循CPCB的PM标准10提供空气污染物的重要证据。在PM中也观察到类似的场景2.52020年除AS-1和AS-3两个台站外。据观测,该站的PM值较高2.5浓度也有较高的PM浓度10冬季反之亦然。

Shreenathpuram体育场(AS-7)的SO浓度一直很高2,但浓度几乎低于规定限值80µg/m的7倍3.印度NAAQS中提到的。所有其他电台的SO趋势几乎相同2在4年的观测期内,每年的冬季都有。SO的最高和最低浓度2分别为14.37和6.86µg/m3.2018年分别为8.86和6.97µg/m3.2019年分别为9.06和6.13µg/m3.2020年,分别为10.08和7.87µg/m3.分别在2021年。SO浓度的变化2图5所示为所有监测站的月和年数据。

AS-7监测站的NO浓度也很高2,但这一浓度几乎比印度CPCB设定的每立方米80微克的规定限值低了两倍。NO的最大和最小浓度2分别为28.53和25.19µg/m3.2018年分别为40.62和24.98µg/m3.2019年为27.25µg/m和23.22µg/m3.2020年,分别为32.55和28.78µg/m3.分别在2021年。NO浓度的变化2图6显示了所有采样地点的月度和年度数据。

空气质量指数(AQI)也是根据印度中央污染控制委员会给出的方法计算的。空气质量指数的结果与颗粒物的数量密切相关。颗粒物(PM)浓度较高的站点2.5和点10)的空气质量指数也较高,反之亦然。AQI最大、最低浓度分别为2018年的208、137、2019年的220、119、2020年的190、89、2021年的306、193。冬季观测期间空气质量指数(AQI)在89(满意)到306(极差)之间变化。空气质量指数的变化图7所示为所有监测站的月和年数据。

表7:夏季各站空气质量参数。

2018

参数

1

2

3

4

5

6

7

2.5

42.85

40.63

47.41

58.67

51.30

45.47

53.12

10

138.25

123.50

179.25

187.00

163.75

145.00

163.71

所以2

7.25

9.33

6.51

7.07

7.65

6.19

11.74

没有2

29.86

32.43

28.94

31.56

24.22

32.35

11.62

伊拉克基地组织

126

116

153

158

143

130

142

2019

2.5

65.79

59.66

72.93

79.38

60.30

60.70

54.71

10

136.75

125.00

153.00

165.00

126.50

126.00

114.73

所以2

6.99

6.14

6.83

6.59

6.34

6.05

9.74

没有2

23.42

22.87

24.95

23.42

23.85

22.50

24.62

伊拉克基地组织

125

117

143

165

118

117

110

2020

2.5

30.55

41.85

33.20

41.66

34.67

-

29.37

10

68.89

94.64

75.14

94.54

78.39

-

66.83

所以2

7.38

7.56

7.76

7.57

7.63

-

9.04

没有2

18.87

18.62

18.79

18.76

17.85

-

16.32

伊拉克基地组织

69

95

75

95

78

-

67

2021

2.5

47.35

55.96

40.22

69.31

57.97

-

53.89

10

99.13

117.88

88.38

146.13

122.13

-

113.74

所以2

7.14

7.43

7.41

7.15

7.17

-

10.06

没有2

24.43

24.41

22.90

24.30

22.81

-

22.40

伊拉克基地组织

99

112

88

131

115

-

109

从表7可以清楚地看出,AS-4(区域办事处,RSPCB)空气质量监测站在夏季再次位居所有监测站的首位。从监测数据的分析可以看出,该地区的空气质量正在持续恶化。颗粒物是该地区空气质量最差的主要原因。这个地区的PM2.5和点10浓度分别为58.67和187µg/m3.2018年分别为79.38和165µg/m3.2019年分别为41.66和94.54µg/m3.2020年分别为146.13µg/m和69.31µg/m3.分别在2021年。

AS-2(市政公司)空气质量监测站的颗粒物浓度低于其他监测站。受监控的PM2.5和点10浓度分别为40.63和123.50µg/m3.2018年59.66µg/m和125µg/m3.2019年分别为41.85和94.64µg/m3.2020年,分别为55.96和117.88µg/m3.分别在2021年。PM浓度的变化102.5图3和图4显示了所有监测站每月和每年的数据。

CPCB的PM标准10和点2.5分别是每立方米100微克和60微克。没有一个地方遵循CPCB的PM标准10除了2020年,它是夏季空气污染物的重要证据。对于PM,可以观察到不同的场景2.5.PM2.5除了2020年,夏季的浓度都在规定范围内。据观测,该站的PM值较高2.5浓度也有较高的PM浓度10夏季反之亦然。

SO的浓度2几乎比规定限值80微克/立方米低7倍3.在4年的观测期内,印度所有站点夏季的NAAQS中提到。所有电台的SO趋势几乎都差不多2在每年的冬季观测期间。SO的最高和最低浓度2分别为11.74和6.19µg/m3.2018年分别为9.74和6.05µg/m3.2019年分别为9.04和7.38µg/m3.2020年,分别为10.06和7.14µg/m3.分别在2021年。SO浓度的变化2图5所示为所有监测站的月和年数据。

2浓度几乎比印度CPCB设定的每立方米80微克的规定限值低了四倍。NO的最大和最小浓度22018年分别为32.43和11.62微克/立方米,2019年分别为24.95和22.50微克/立方米,18.87和16.32微克/立方米3.在2020年,分别为24.43和22.40µg/m3.分别在2021年。NO浓度的变化2图6所示为所有监测站的月和年数据。

空气质量指数(AQI)也是根据印度CPCB给出的方法计算的。空气质量指数的结果与颗粒物的数量密切相关。颗粒物(PM)浓度较高的站点2.5和点10)的空气质量指数也较高,反之亦然。AQI最大、最低浓度分别为2018年的158、116、2019年的165、110、2020年的95、67、2021年的131、88。夏季观测期间空气质量指数在67(满意)~ 165(中等)之间变化。空气质量指数的变化图7所示为所有监测站的月和年数据。

表8:雨季各站空气质量参数。

2018

参数

1

2

3

4

5

6

7

2.5

41.38

34.33

52.72

42.71

39.55

42.42

35.34

10

121.25

93.50

159.00

123.50

109.50

120.50

103.26

所以2

6.86

6.79

6.57

7.19

7.10

6.36

8.84

没有2

25.84

23.60

25.17

25.64

22.61

25.89

24.81

伊拉克基地组织

114

94

139

116

106

114

102

2019

2.5

27.84

27.55

34.92

43.92

28.80

31.04

39.17

10

54.75

54.25

69.75

84.75

55.75

60.25

76.31

所以2

6.10

6.07

5.77

6.50

6.33

5.86

9.13

没有2

22.69

22.68

22.29

23.05

23.11

22.34

22.49

伊拉克基地组织

55

54

70

85

56

60

76

2020

2.5

41.11

53.93

41.51

67.14

45.76

-

35.45

10

74.75

97.75

75.00

121.50

83.25

-

63.78

所以2

5.90

6.27

6.57

6.34

6.33

-

9.22

没有2

24.13

24.96

23.26

23.27

23.42

-

13.53

伊拉克基地组织

75

98

75

124

83

-

64

2021

2.5

40.98

45.43

35.57

54.77

53.93

-

34.83

10

77.25

86.25

67.25

104.50

101.75

-

65.33

所以2

6.78

7.03

6.66

6.30

6.76

-

9.95

没有2

25.54

26.08

25.66

25.63

25.70

-

20.36

伊拉克基地组织

77

86

67

103

101

-

65

从表8可以清楚地看出,AS-4(区域办事处,RSPCB)空气质量监测站在雨季所有监测站中处于最高位置。从监测数据的分析可以看出,该地区的空气质量正在持续恶化。颗粒物是该地区空气质量最差的主要原因。这个地区的PM2.5和点102018年的浓度分别为42.71和123.50微克/立方米,2019年为43.92和84.75微克/立方米,67.14和121.50微克/立方米3.2020年,分别为54.77和104.50µg/m3.分别在2021年。

AS-7 (Shreenathpuram体育场)空气质量监测站的颗粒物浓度低于其他监测站。受监控的PM2.5和点10浓度在2018年分别为35.34和103.26微克/立方米,2019年分别为39.17和76.31微克/立方米,35.45和63.78微克/立方米3.2020年,分别为34.83和65.33µg/m3.分别在2021年。PM浓度的变化102.5图3和图4显示了所有监测站每月和每年的数据。

CPCB的PM标准10和点2.5分别是每立方米100微克和60微克。所有监测地点均遵循CPCB PM标准10除2018年雨季外,空气质量显著改善。对于PM,可以观察到不同的场景2.5。所有监测地点均遵循CPCB PM标准2.5。据观测,该站的PM值较高2.5浓度也有较高的PM浓度10在雨季反之亦然。

Shreenathpuram体育场(AS-7)的SO浓度一直很高2,但浓度几乎低于规定限值80µg/m的7倍3.印度NAAQS中提到的。其余所有站点的SO趋势几乎相似2在4年的观测期内,每年的冬季都有。SO的最高和最低浓度22018年为8.84和6.36微克/立方米,2019年为9.13和5.77微克/立方米,9.22和5.90微克/立方米3.2020年,分别为9.95和6.30µg/m3.分别在2021年。SO浓度的变化2图5所示为所有监测站的月和年数据。

AS-2(市政公司)监测站的NO浓度较高2在观察期内。尽管如此,这一浓度仍比印度CPCB为所有监测站设定的每立方米80微克的规定限值低了近三倍。NO的最大和最小浓度22018年分别为25.89和22.61微克/立方米,2019年分别为23.11和22.29微克/立方米,24.96和13.53微克/立方米3.2020年,分别为26.08和20.36µg/m3.分别在2021年。NO浓度的变化2图6显示了所有采样地点的月度和年度数据。

空气质量指数(AQI)也是根据印度CPCB给出的方法计算的。空气质量指数的结果与颗粒物的数量密切相关。颗粒物(PM)浓度较高的站点2.5和点10)的空气质量指数也较高,反之亦然。AQI最大、最低浓度分别为2018年139、94、2019年85、54、2020年124、98、2021年103、65。在雨季观测期间,空气质量指数在54(满意)到139(中等)之间变化。空气质量指数的变化图7所示为所有监测站的月和年数据。

表9:各站每年空气质素参数。

2018

参数

1

2

3

4

5

6

7

2.5

50.85

45.98

65.09

64.55

52.40

51.55

51.54

10

143.83

124.33

182.42

179.50

146.58

143.00

143.39

所以2

7.12

7.77

6.65

7.55

7.38

6.52

11.65

没有2

28.08

27.91

27.10

28.53

24.66

28.64

20.54

伊拉克基地组织

129

116

155

153

131

129

129

2019

2.5

52.18

52.95

67.90

72.30

53.03

52.79

52.65

10

106.58

108.25

138.67

146.83

108.08

107.17

106.95

所以2

7.02

6.46

7.00

7.05

6.72

6.29

9.25

没有2

24.15

23.76

24.69

24.15

24.07

23.27

29.24

伊拉克基地组织

104

106

126

141

105

105

105

2020

2.5

42.17

55.87

42.75

65.31

50.42

-

42.33

10

81.92

108.71

83.38

126.80

97.30

-

81.96

所以2

6.47

6.72

6.98

6.78

6.76

-

9.11

没有2

22.57

22.73

21.76

21.90

21.59

-

19.04

伊拉克基地组织

82

93

83

118

97

-

82

2021

2.5

61.23

68.08

55.21

83.97

73.33

-

60.53

10

108.04

121.79

97.13

150.04

131.21

-

108.47

所以2

7.26

7.64

7.31

7.34

7.31

-

10.03

没有2

27.32

26.48

26.01

26.51

25.76

-

25.10

伊拉克基地组织

105

127

97

180

144

-

106

从表9可以清楚地看出,AS-4(区域办事处)空气质素监测站每年在所有监测站中名列前茅。从监测数据的分析可以看出,该地区的空气质量正在持续恶化。颗粒物是该地区空气质量最差的主要原因。这个地区的PM2.5和点10浓度在2018年分别为64.55和179.50微克/立方米,2019年分别为72.30和146.83微克/立方米,65.31和126.80微克/立方米3.2020年,分别为83.97和150.04µg/m3.分别在2021年。

AS-1(消防站)空气质量监测站的颗粒物浓度低于其他监测站。受监控的PM2.5和点10浓度2018年分别为50.85和143.83微克/立方米,2019年分别为52.18和106.58微克/立方米,42.17和81.92微克/立方米3.2020年分别为61.23µg/m和108.04µg/m3.分别在2021年。PM浓度的变化102.5图3和图4显示了所有监测站每月和每年的数据。

CPCB年度PM标准10和点2.5分别是每立方米60微克和40微克。没有一个地方遵循PM的标准10和点2。5提供了空气污染物的重要证据。据观测,该站的PM值较高2.5浓度也有较高的PM浓度10冬季反之亦然。

Shreenathpuram体育场(AS-7)的SO浓度一直很高2,但浓度几乎低于规定限值50µg/m的四分之一3.印度NAAQS中提到的。所有其他电台的SO趋势几乎相同2在4年的观察期中,每年进行一次。SO的最高和最低浓度22018年分别为11.65和6.52微克/立方米,2019年分别为9.25和6.29微克/立方米,9.11和6.47微克/立方米3.2020年,分别为10.03和7.26µg/m3.分别在2021年。SO浓度的变化2图5所示为所有监测站的月和年数据。

2浓度几乎比印度CPCB设定的每立方米40微克的规定限值低1.5倍。NO的最大和最小浓度22018年为28.64和20.54微克/立方米,2019年为29.24和23.27微克/立方米,22.57和21.76微克/立方米3.2020年,分别为27.32和25.10µg/m3.分别在2021年。NO浓度的变化2图6显示了所有采样地点的月度和年度数据。

空气质量指数(AQI)也是根据印度中央污染控制委员会给出的方法计算的。空气质量指数的结果与颗粒物的数量密切相关。颗粒物(PM)浓度较高的站点2.5和点10)的空气质量指数也较高,反之亦然。AQI最大、最低浓度分别为2018年155、116、2019年141、104、2020年118、82、2021年180、97。每年观察期间空气质量指数在82(满意)到155(中等)之间变化。空气质量指数的变化图7所示为所有监测站的月和年数据。

超过数的因素

所有PM监测站的EF均大于110和点2.5,高污染(H), 0.5-。09表示中度污染(M)2,而SO小于0.52显示低污染(L)。各监测站空气质素参数的超标系数(EF)见图8及表10。

表10。每个监测站空气质素参数的超标系数。

参数

一年

1

2

3

4

5

6

7

2.5

2018

1.27

1.15

1.63

1.61

1.31

1.29

1.29

2019

1.30

1.32

1.70

1.81

1.33

1.32

1.32

2020

1.05

1.40

1.07

1.63

1.26

-

1.06

2021

1.53

1.70

1.38

2.10

1.83

-

1.51

10

2018

2.40

2.07

3.04

2.99

2.44

2.38

2.39

2019

1.77

1.80

2.31

2.45

1.80

1.79

1.78

2020

1.36

1.81

1.39

2.11

1.62

-

1.37

2021

1.80

2.03

1.62

2.50

2.19

-

1.81

所以2

2018

0.14

0.16

0.12

0.15

0.15

0.13

0.23

2019

0.14

0.12

0.15

0.14

0.13

0.14

0.19

2020

0.12

0.13

0.14

0.14

0.14

-

0.18

2021

0.14

0.15

0.15

0.16

0.16

-

0.20

没有2

2018

0.70

0.70

0.68

0.71

0.62

0.72

0.51

2019

0.60

0.59

0.62

0.60

0.60

0.58

0.73

2020

0.56

0.57

0.54

0.55

0.54

-

0.50

2021

0.68

0.66

0.65

0.66

0.64

-

0.63

图8:每个监测站的超标系数(EF)。

点击此处查看图

颗粒物对健康的影响

PM的平均浓度10和点2.5从Shreenathpuram站获得的(7)为110.2µg/m和51.8µg/m3.。通过这些PM的平均值来估计颗粒物污染的lte和ste10和点2.5。估计当前PM的长期影响2.5对人类健康的关注程度见表11。PM2.5COPD、ALRI、LC、IHD和卒中的长期ENACs分别为4546、435、255、806、1958和1772,而CVDHA(心血管疾病)、RDHA(呼吸系统疾病住院)和全因死亡率(成人)的短期ENACs分别为49、1251和659。估计当前PM的短期影响2.5对人类健康的影响见表12。

表11:当前PM的估计长期影响2.5关注人类健康。

全因死亡率(成人)

的意思是

置信区间(CI)

4546

3092 - 5795

肺癌死亡率(成人)

806

403 - 1124

所死亡率

255

162 - 332

慢性阻塞性肺病死亡率(成人)

435

281 - 647

死因死亡率

1958

1321 - 3756

中风死亡率

1772

1055 - 2826

ENACs(长期)对新生儿后期死亡率、支气管炎患病率和PM引起的慢性支气管炎的影响10分别增加326006、716和13700,而儿童哮喘症状的ENAC(短期)为322。当前PM的估计lte和STEs10对人类健康的影响程度见表13。

PM的长期影响10和点2.5与国家首都地区(NCT)相比,德里(印度)14, Alwar(印度)32德黑兰(伊朗)33。病例数最多的是新德里,其次是阿尔瓦尔、哥打和德黑兰。这是由于年颗粒物(PM)浓度的差异10和点2.5在这些城市中。年PM浓度10和点2.5分别为292和73.53微克/立方米,158.75和73.53微克/立方米3.分别为110.2和51.8µg/m3.分别在哥打。年度PM2.5伊朗德黑兰浓度为34.5µg/m3.。不同的研究表明,随着颗粒物浓度的增加,疾病病例也会增加。不同城市间的长期影响比较见表14。

表12:估计当前PM的短期影响2.5关注人类健康。

呼吸系统疾病

平均

CI

1251

0 - 2549

心血管疾病住院

49

9 - 88

全因死亡率

659

245 - 1062

表13:PM的长期效应(LTEs)和短期效应(STEs)10哥打。

新生儿后期婴儿死亡率(LTEs)

的意思是

CI

326006

180553 - 493915

慢性支气管炎发病率(成人)

13700

6645 - 16839

儿童支气管炎的患病率

716

0 - 1099

哮喘症状儿童(STEs)

322

78 - 523

图9:与接触颗粒物质有关的Kota居民的平均健康影响。

点击此处查看图

表14:不同城市间的长期影响比较14日,32岁的33

2.5

长期影响

哥打、印度

Alwar、印度

德里NCT)

伊朗德黑兰

自然死亡率

4546

12867

72254

6710

成人慢性阻塞性肺病

435

1089

6545

172

肺癌

806

2225

7568

135

中风

1772

4353

28233

1145

10

全自然原因死亡率

326006

878494

150110

-

成人慢性支气管炎

13700

32698

50810

-

儿童支气管炎

716

1799

1189

-

讨论

造成SO浓度低的主要原因2也没有2缺乏初级生产来源,例如燃烧化石燃料,以及政府采取的其他减少措施18、20,34岁,35岁。高PM的主要原因10和点2.5是天然沙丘吗?36、水泥厂37、石材切割行业37破碎工业38、市政焚烧、电厂、化工厂39,柴油和汽油站19、天然粉尘9,残茬燃烧40,车辆数量36等。

由于大气的动态变化,特定地点的空气质量每天变化很大,尽管排放量可能保持相对恒定。影响大气动力学的因素有温度、压力、风、水分和相对湿度18

除2020年外,各观察期大气污染物浓度最大的季节为冬季,其次为夏季和雨季。冬季通常会遇到高压系统。高压系统与晴朗的天空、微风和大气稳定有关。当这样的系统在一个地区停滞了几天,空气污染物就会引起空气污染问题。

而低压系统(通常与多云、阵风、大气不稳定和锋面的形成有关)和其他气象参数对夏季和雨季污染物浓度降低有重要作用。

在雨季检测到最低浓度。究其原因,主要是受研究区西南季风和低气压系统的影响。雨水总是作为大气的清洗剂,在冲洗过程中去除可溶性气体和颗粒物41

与雨季相比,2020年夏季的空气污染物浓度最低。这可能是因为印度受到了2019年冠状病毒病(Covid-19)爆发的影响,这种全球性传染病被世界卫生组织宣布为大流行。7

许多国家开始在全球范围内实施全面封锁,导致商业、贸易、文化、旅游、教育和社会经济活动全面关闭。印度从25日开始实施全面封锁th2020年3月,一直持续到17日th2020年5月,按照印度政府的规定42、43

这次封锁导致交通、商业活动、商店和购物中心、旅游和娱乐中心以及其他经济活动完全停止。这导致燃料需求显著减少近70%,因为运输和家用车辆不移动,经常用于移动44

原因多种多样,可能与封城期间空气质量改善有关。工业和运输活动的关闭、采矿活动的减少和经济活动的减少大大降低了颗粒物浓度。这也同意交通污染和工业活动是导致空气质量恶化的主要点源。可持续的补救措施将被视为减少空气污染和与经济活动取得适当平衡的重要步骤。值得注意的是,2021年也实施了封锁,但与2020年的封锁相比,对空气质量改善的影响较小。

结论

本研究的结论是,哥打都会受到颗粒物污染,城市居民极易受到PM的不利影响10和点2.5。城市化地区是主要热点,对颗粒物浓度有重大贡献。生活方式、文化、土地使用模式和重工业的存在是影响空气质量的其他社会文化因素。

NO主要生产来源的缺乏2所以2,例如燃烧矿物燃料,以及政府采取的其他减少污染物的措施,对维持这些污染物的低水平有非常重要的影响。

气温和降雨对哥打都会区的空气质量有显著影响。污染物浓度最低的季节是雨季,其次是夏季和冬季。空气质量指数的范围从满意到很差不等。所有PM监测站的EF均大于110和点2.5,高污染(H), 0.5-。09为中度污染(M)2,而SO小于0.52低污染(L)。人体健康风险评估结果显示,心血管疾病和呼吸系统疾病是颗粒物污染造成总死亡的主要原因。

因此,颗粒物污染是决策者考虑的关键因素,以确保可持续性和环境问题。改善固体废物管理,增加绿色环城公路,限制露天焚烧,在室内种植一些新物种的植物,禁止旧车辆,以及将车辆转向清洁能源,这些都足以减轻颗粒物对居民的影响。

致谢

我们感谢CPCB和RSPCB为本研究提供的颗粒物数据。

非常感谢哥打RTU(印度)的大学部门为这项研究提供财政支持。

利益冲突

作者之间没有利益冲突。

资金来源

作者感谢Rajasthan Technical University, Akelgarh-324010, Kota(印度)大学院系为完成这项研究工作提供的财政支持。

参考文献

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