泰国大陆PM2.5来源解析与健康负担研究：基于WRF-Chem模型与源解析方法的区域污染特征与政策启示

本研究系统评估了泰国大陆地区PM2.5污染源贡献及其健康影响，通过WRF-Chem模型与暴力法源解析技术，揭示生物质燃烧（尤其是跨境传输与本地非作物燃烧）是雾霾季（2–4月）主导污染源。研究进一步量化了PM5长期暴露导致的疾病负担（如肺癌、心血管疾病等），为区域空气质量管理与公共卫生政策制定提供关键科学依据。

　　

引言：PM_2.5作为关键空气污染物，对泰国环境与公众健康构成严重威胁。近年来，随着人口增长、工业与农业活动扩张，泰国PM_2.5浓度呈上升趋势，尤其在曼谷大都会区（BMR）与北部地区（NT）。长期暴露于PM_2.5可导致多种健康问题，包括心血管疾病、糖尿病、肺癌以及慢性呼吸道疾病。尽管已有部分研究通过化学观测手段识别PM_2.5来源，但这些研究多局限于特定地点，缺乏对整个泰国大陆（MT）区域的系统性评估。此外，现有健康负担研究通常未区分不同污染源的具体贡献，难以指导针对性减排政策的制定。因此，本研究旨在利用WRF-Chem模型与暴力法源解析技术，全面评估泰国大陆PM_2.5的来源构成及其导致的健康负担，为制定有效空气质量改善策略提供科学依据。

方法论：本研究使用WRF-Chem模型版本4.2.2模拟2019年2月至4月雾霾季期间泰国大陆的PM_2.5浓度，并进行源解析。模型域设置覆盖泰国大陆，水平分辨率为9公里，采用MOZART-MOSAIC化学与气溶胶方案。人为排放源使用CAMS-GLOBAL-ANT v5.3清单，生物源排放使用MEGAN v2.04，生物质燃烧排放则采用FINN2.5清单，并根据地面观测数据对PM_2.5模拟结果进行30%的缩放校正以提升准确性。源解析通过暴力法实现，即通过完全移除特定排放源（100%减排）来评估其贡献。生物质燃烧排放进一步按燃烧类型（作物与非作物燃烧）和区域（北部、泰国大陆其余地区、域内外国）进行分类，人为排放则按部门（交通、工业、能源、居民等）进行归类。健康负担评估采用全球疾病负担（GBD）框架，量化PM_2.5长期暴露导致的过早死亡人数，重点关注六类疾病：慢性阻塞性肺病（COPD）、Ⅱ型糖尿病（DM）、缺血性心脏病、肺癌（LC）、下呼吸道感染和卒中。

结果：模型验证表明，WRF-Chem模拟的PM_2.5浓度与泰国污染控制署（PCD）地面观测数据具有良好一致性，年平均值相关系数达0.69，雾霾季期间相关性更高（2月0.76，3月0.89，4月0.92）。源解析结果显示，在泰国大陆，生物质燃烧是雾霾季PM_2.5的主要来源，贡献占比56%–63%，其中域内外国生物质燃烧占23%–38%，本地非作物燃烧占21%–36%，而本地作物燃烧贡献较小（<6%）。人为排放贡献占5%–15%，工业与交通部门影响最为显著。在北部地区，生物质燃烧贡献超过60%，其中非作物燃烧占20%–27%，作物燃烧仅占约1%，域外传输（边界条件与域内外国燃烧）是主要外部来源。在曼谷大都会区，PM_2.5主要来自域外传输（边界条件占30%–50%，域内外国燃烧占30%），本地人为排放（尤其是工业部门）贡献10%–20%。健康负担评估表明，2019年泰国大陆因PM_2.5暴露导致的过早死亡人数为20,406人，其中雾霾季（2–4月）贡献了全年负担的46%（9,488人），北部地区与曼谷大都会区分别为66%（1,993人）与37%（1,801人）。域外来源（边界条件与域内外国生物质燃烧）是健康负担的主要贡献者，在泰国大陆、北部地区与曼谷大都会区分别占52%、50%与67%。本地生物质燃烧与人为排放的贡献相对较低，但仍是可干预的重要来源。

讨论：本研究结果与既往研究一致，确认生物质燃烧是泰国雾霾季PM_2.5污染的主导因素，但贡献占比因研究时段、排放清单与气候条件（如厄尔尼诺与拉尼娜年份）而异。与Bran等人（2024）使用FINN2.5清单的研究结果较为一致，但低于Reddington等人（2019）与McDuffie等人（2021）使用其他清单的估计，凸显排放清单不确定性对源解析结果的影响。在健康负担方面，本研究估计值与McDuffie等人（2021）和Reddington等人（2019）较为接近，但低于Mueller等人（2021）基于监测数据的估计，差异主要源于评估方法与数据来源不同。政策启示方面，泰国现行零焚烧政策针对北部作物燃烧，但本研究显示其健康效益有限（<1%），建议将干预范围扩展至非作物燃烧与域外传输。实现2030年全境零作物燃烧目标可减少3%的年健康负担，而域外生物质燃烧控制可带来11%的负担降低。此外，交通部门减排（如实施欧Ⅳ标准）在曼谷大都会区具有显著健康效益。本研究存在一定局限性，包括FINN2.5排放物种化不确定性、人为排放月度谱数据缺口以及暴力法对非线性化学过程的简化，未来需结合更多观测数据与先进源解析方法提升评估精度。

结论：本研究系统解析了泰国大陆PM_2.5污染来源及其健康负担，证实生物质燃烧（尤其是域外传输与本地非作物燃烧）是雾霾季主导污染源，域外来源对健康负担的贡献超过50%。雾霾季暴露占全年健康负担的近一半，针对该时期的减排干预可有效降低总体疾病风险。建议泰国在强化本地生物质燃烧控制的同时，加强区域合作应对跨境污染，并持续推进人为排放部门（如工业与交通）的深度减排，以实现空气质量与公众健康的持续改善。