当前的世界环境

介绍

无论性别，年龄收入地位和地理位置如何，空气污染都会影响我们每个人。心血管和呼吸道疾病燃料从肺癌中死亡¹缺血性中风²、哮喘^3.导致生活质量下降。空气污染物深入我们的呼吸系统，被我们的血液循环吸收，损害我们的大脑、心脏和肺。根据世卫组织的通讯^4.十分之九的人呼吸的空气中含有高浓度的污染物。世卫组织总干事TedrosAdhanomGhebreyesus博士说:“空气污染威胁着我们所有人，但最贫穷和最边缘化的人首当其冲。根据导致死亡的风险因素的全球排名，空气污染是导致全球死亡的第五大风险因素。空气污染对人类健康构成直接威胁，2017年，空气污染导致490万人死亡，大约损失了1.47亿年的健康生命^5.．最近的研究也证实，空气污染和中枢神经系统疾病之间有明显的联系^6.．根据世卫组织，东南亚和东地中海地区的环境空气污染水平最高。该地区的环境空气污染污染的5倍，而不是世卫组织限制。鉴于空气污染的严重程度及其对健康的巨大影响，本文研究了主要的空气污染物如二氧化氮（没有₂)、微粒物质(PM_10.）和二氧化硫（所以₂）在prayagraj中。二氧化氮从燃料燃烧发射，当氮气在高温下与氧反应时。下午_10.是由施工和道路灰尘形成的粗粒。二氧化硫被燃烧的煤或油厂发电厂。它还来自制造化学品，签证素燃料的工厂。

与自然的固有关系是我们所有人都喜欢，珍惜，并且是每一个生活中最重要的方面。65岁以上的人暴露在绿地和清洁环境中面临高血压风险降低13％，糖尿病风险减少了14％^7.．然而，未经检查的森林砍伐导致绿色覆盖丢失和全球下沉的破坏。不断增长的城市化和快速的工业化导致了城市的具体化。相关的道路基础设施投资有助于移动发射器，如汽车和卡车复合空气污染问题。婴儿和儿童更接触呼吸道感染，并提高对空气污染的易感性^8.．此外，由于儿童在户外停留的时间较长，他们吸入的污染空气比成年人更多^9.．不断增长的人口通过需求渠道供养着工业活动，汽车污染伴随着快速的城市化和化石燃料的燃烧对清洁的空气构成了严重的威胁。2017年，空气污染被列为导致所有年龄层男女死亡的五大风险因素之一^10.．根据估计，2012年空气污染造成了超过600万人死亡^11.已经成为一个主要的健康问题。初级污染物与人为排放发生反应，在大气中形成次级污染物，造成气候变化和损害健康的影响^12.．在印度，环境空气污染是导致死亡的第五大原因^13.．

根据报告^14.，由于气候变化和空气污染物的上升水平的温度提高会导致空气传播过敏原增加。该报告极为信心，这种增加的空气传播过敏原将导致呼吸道疾病增加，哮喘案例其他过敏性疾病。微粒排放和臭氧痕迹导致健康结果恶化。由于污染物排放导致健康恶化导致过早死亡，肺癌下降劳动生产率。根据报告，空气污染会影响不同的人。由于接触污染，妇女和老年人面临最大的基线风险。在美国估计，680万儿童表现出哮喘的症状，使得学校持续出席的主要原因是出席的。

在印度，空气污染导致很高的死亡率和疾病负担，在印度北部的社会人口指数(SDI)较低的邦，如北方邦和比哈尔邦，空气污染是最高的^15.．现在最需要的是采取全方位的定制方式来解决空气污染和相关的可避免死亡问题。

空气污染是一个全国性的问题，每年导致120万印度人死亡。它已导致国民生产总值损失约3%^16.．根据这份报告，除了印度南部的几个城市外，印度没有一个城市符合NAAQ的标准。空气污染是人类面临的重大问题，中央层面的直管式治理只能在一定程度上抑制污染。为解决空气污染物的主要来源，需要定制的方法区域。

根据在新西兰奥克兰市的一项研究，总理_10.大气中的颗粒是负面的。但是，在白天，PM_10.由于热诱导的对流引起的颗粒与温度正相关。随着Spearman的共同高效展示在-0.45时，总相关性是适度的负面负面。相对湿度影响下午_10.颗粒以阳性方式，阈值水平为相对湿度的75％。这种正相关停止不存在超过阈值水平。这一发现符合Barmpadimos的研究结果。根据研究^17.，PM_10.相对湿度增加到一个水平，然后是下午_10.当相对湿度继续上升时，会突然下降一段时间。

根据学习，在最糟糕的空气质量的城市中，来自印度的七个是德里是世界上最污染的城市^18.．空气污染应急已不再局限于地铁，而是迅速蔓延到二线城市。Prayagraj最近见证了规模最大的人类集会，在48天的时间里，约有1.2亿朝圣者来到这座城市。

Srivastava和Vaishya研究了空气污染物^19.（2009）该市有两个监测站。使用除尘器收集污染物暴露。除了这项特殊的工作之外，在空气污染物上没有人们在城市中完成了详尽的彻底的工作。鉴于城市的宗教重要性，任何污染相关城市的缺乏具体研究都很令人惊讶。本文的目的是填补这种差距，并对Prayagraj的空气污染进行全面研究。鉴于该市属于智能城市名单，该研究对指导地区行政管理和决策者采取必要步骤来遏制空气污染的必要步骤更为重要。本文研究空气污染物五个监测站，2016至1月20日2020年（北方邦污染控制委员会的每月数据^20.）.本文通过对空气污染物二氧化硫(SO)的研究，给出了5个监测站的综合空气质量指数₂)、二氧化氮(NO₂),点_10.并强调了空气质量的季节性影响。这篇论文研究了遏制空气污染的最佳全球实践，并建议采取定制的政策措施来检查不断恶化的空气质量。它还确定了高污染地区，并给出了一个具有代表性的城市整体空气质量系列。因此，论文分为四个小节。第2节给出了城市及其监测站的总体地理特征，第3节研究了单个污染物，即PM_10.， 不₂所以₂，第4节研究Prayagraj的综合空气质量，第5节给出论文的详细结论。

Prayagraj：污染概况和地理特征

巴拉格拉市是北方邦的司法首府，是北方邦最大的城市之一，面积5482平方公里。位于恒河、亚穆纳河和看不见的萨拉斯瓦蒂河的汇合处。Prayagraj是北方邦人口第七多的城市，城市人口为114.3万^21.．Prayagraj位于25.45°N 81.84°E。

在2012年的2975个城市中，Prayagraj的pm2.5浓度(年平均值，ug/m3)排名第三，仅次于Zabol(伊朗)和瓜廖尔^22.．该市在暴露于下午时排名第十二_10.．阿拉哈巴德的居民经常面临暴风雨般的污染。燃煤发电厂、汽车尾气排放、森林砍伐以及不加节制的建设都让这座圣城灰飞烟灭。Prayagraj是该州确定的13个智能城市之一。据估计，到2031年，这座城市的总人口预计将超过200万。智慧城市需要智慧的规划，为居民提供清洁的空气是发展最重要的方面之一。

论文研究污染水平W.R.T.下午_10.城市五个重要地点的二氧化氮和二氧化硫 - Rambagh，Crowing Mahalakshmi Talkiez（CMT，District Court），Johnstonganj，Alopibagh和Bharat Yantra Nigam（BYN，俗称民法）。让我们了解这些领域的简要介绍（图1至3）。

Rambagh

该地区靠近城市火车站，有公园、学校和大学等开放空间，通风和宽敞，如图所示。这个地区交通拥挤。

Johnstonganj

Johnstonganj是一个高度密集和拥挤的地区，几乎没有绿色覆盖。繁忙的交通和车辆移动是该地区每天都要发生的事情。这里高度商业化，人行道上到处都是停车场和小商店。在这一地区，三到四层、树很少的建筑是常见的景象。

图1：Rambagh（左）约翰斯通尼（右） 点击此处查看数字

alopibagh.

由于其靠近老大型行李公路，Alopibagh看到了高车辆运动。Thearea靠近河床，早上可以经历微风。附近的宽阔空间与贴片中的绿色植物从地图中是明显的。应该指出的是，三个区域 - Rambagh，Johnstonganj和Alopibagh - 单个动脉道路服务，因为这些位置毗邻彼此。大型车辆运动一直穿过这些区域。拥塞和高密度在所有三个区域都是常规特征。

穿越Mahalakshmi有声电影

这个地区被称为Civil Line，大多数商人和政府雇员住在这里。与前面讨论的3个地区相比，道路宽阔，密度低。可以看到交通不那么拥挤的正常情况。

图2:Alopibagh(左)Crossing Mahalakshmi Talkiez(右) 点击此处查看数字

Bharat Yantra Nigam:高等法院

该地区道路宽阔，人口密度较低，有公园和绿地。然而，这一领域的建筑活动在过去两三年里加速了。

图3:Bharat Yantra Nigam(高等法院) 点击此处查看数字

污染物分析：PM_10.

颗粒物质（PM_10.)的直径为10微米或以下。精细分离的固体颗粒或液滴，如烟灰、烟雾、飞灰、雾、气溶胶和建筑活动中的灰尘颗粒，构成PM的主要成分_10.．这些微粒问题如此之小，可以很容易地吸收到肺部并导致哮喘，不规则的心脏搏动，心脏病发作，降低肺功能和其他潜在严重的健康问题等健康问题。

从图表（图4a）清楚的是，CMT显示最大数量的表示较高水平的PM_10.接触。它于2019年8月达到了370微克/ M3的全球最大值。接触下午_10.在季风来临之前，海平面仍保持较高水平。季节性影响可被视为暴露于PM_10.随着7月至9月季风的到来而逐渐减少。下午_10.夏季和冬季的水平上升。图4B显示了目前_10.CMT中值最高。在Bharat Yantra Nigam和Crossing Mahalakshmi Talkiez中可以看到异常值，但为了保持现实，他们被纳入了研究。

图4：（a）可以看到季节性影响下午10.(b) CMT区域最高下午10.中位水平，后跟alopibagh 点击此处查看数字

PM之间存在非常高的相关性_10.Rambagh, Johnstonganj和Alopibagh的粒子。值得注意的是，这三个地点位于一条支线主干道上。CMT和BYN之间的颗粒物也有高度的相关性(表1)，这两个区域距离很近。

表1:PM的相关性_10.区域明智

拉姆巴格、阿洛皮巴格和约翰·斯汤甘吉按顺序当选总理_10.接近正态分布。下午_10.Bharti Yantra Nigam和Crossing Mahalakshmi Talkiez是负面倾斜的。值得注意的是，Alopibagh的最低得分是57。意思是下午_10.CMT平均值最高，其次为Alopibagh。

表2:PM的描述性统计_10.区域明智

考虑空气质量的三个指标_10.:洁净(30 - 100µg/m3)、中等(100 - 250µg/m3)、污染(250 - 400µg/m3)，Alopibagh的PM百分比分布最高_10.污染物躺在污染的类别中，通过跨过Mahalakshmi Talkiez。rambagh的下午相对较高_10.虽然在整个研究期间，它只占20%（数字5.）.总的来说，巴拉特扬特尼加姆地区的空气质量处于中等水平(88%)_10.这需要警惕。如果不尽早采取适当的补救措施，该地区极有可能达到“污染”类别。

图5：（a）Alopibagh具有最高的PM百分比10.在“污染”类别中，遵循Mahalakshmi Talkiez。湾Bharat Yantra Nigam（BYN）地区需要立即关注Toprevent将其从“中等”到“污染”类别的过渡。 点击此处查看数字

污染物分析:二氧化氮(没有₂）

二氧化氮主要从机动车排气，化石燃料燃烧，制造业和食品加工。它是空气中的关键污染物，因为它在空气中与其他污染物形成了光化学烟雾，其具有对公共卫生产生不利影响的影响。持续接触不₂导致肺部炎症，从而降低其对肺感染的免疫力。降低免疫可能导致频繁和更强烈的哮喘袭击。

从图6a可以看出，BYN地区空气污染的二氧化氮含量是全市其他地区最低的。季节性影响在几乎所有地方的趋势线上都清晰可见。没有₂含量在冬季上升，在季风和夏季略有下降。NO的平均暴露量₂水平最高的是Alopibagh，其次是Johnstonganj和Rambagh。Crossing Mahalakshmi Talkiez的异常值如图6b所示，但为了保持真实，我们将其纳入了研究。

图6：（a）可以看到季节性影响没有2季风期间（b）alopibagh的水平最高没有2平均水平 点击此处查看数字

NO之间的相关性接近90%₂在Alopibagh和Rambagh。Alopibagh、Johnstonganj和Rambagh在NO中表现出高度的相关性₂的水平。CMT与BYN的相关性为81%，提示NO₂两个地点之间的水平受到类似地理和季节性因素的影响（表3）。

表3 NO₂区域明智

没有₂除CMT之外的所有位置都在分布大致对称。CMT的阳性过量的kurtosis揭示了尾部比正常分布更多（表4）。最低编号₂Alopibagh、Johnstonganj和Rambagh的水平最高(27以上)，突出了大多数汽车通过的狭窄支线。

表4:NO₂区域明智

以NO为基准，考虑三个空气质素基准₂:洁净(10 - 30µg/m3)、中等(30 - 50µg/m3)、临界(50 - 80µg/m3)， BYN的NO含量最少₂空气中的内容随后是CMT。它表明，与其他领域相比，该地区具有更宽的道路和/或较低的车辆流量。没有₂在Alopibagh所研究的47%的时间里，内容处于临界水平。NO的严重性₂空气含量紧随其后的是Johnstonganj和Rambagh。必须在CMT采取紧急措施，因为60%以上的时间表明其空气中有中等水平的NO₂，如果未选中可能会在“污染”类别下（图7）。

图7:(a) Alopibagh NO的比例最高2排在"污染"之后的是Johnstonganj(b)跨越Mahalakshmi Talkiez地区需要立即注意，防止其从“中度”类别过渡到“污染”类别。 点击此处查看数字

污染物分析:二氧化硫(SO₂）

二氧化硫是一种气态空气污染物，其与形成酸（硫酸，硫酸）和硫酸盐颗粒的其他化合物反应。二氧化硫从车辆燃烧过程中发出，热电厂和工业活动。吸入时，二氧化硫导致眼睛，眼睛，鼻子和气道的刺激导致咳嗽和喘息。患有哮员的人具有很高的风险影响。

趋势显示SO₂组分在2016年冬季初Rambagh、Johnstonganj和Alopibagh的峰值均在12µg/m3以上。2019年冬季BYN和CMT也出现了类似的现象。此后，它在全年都保持在较高水平。季风的到来确实倾向于降低SO₂户外环境空气质量的内容。所以₂在夏季，空气中的含量趋于缓和，但在2019年冬季，CMT和BYN出现了明显的峰值(图8a)。

图8:(a)增长的总体趋势所以2可以看到具有跌倒温度的水平（b）cmt具有最高的所以2平均水平 点击此处查看数字

由表5可知，Rambagh、Alopibagh和Johnstonganj这三个距离较近的区域具有非常高的相关性。对SO也可以做类似的观察₂在BYN和CMT中表现出较高的相关性。CMT和BYN与其他位置略有负相关(表5)。

表5 SO的相关性₂区域明智

SO平均水平₂是CMT最高，其次是BYN。在Rambagh,所以₂在下方。所以₂空气中的分布在所有地点都呈正偏斜。Rambagh和Alopibagh的阳性偏斜非常高。所有地点的阳性过量的kurtosis揭示了它比正常分布更多的尾部。CMT表现出比位置的其余部分更高的方差（表6）。

表6:SO描述性统计₂区域明智

考虑空气质素的三个基准₂:少(0 - 3µg/m3)、中(3 - 8µg/m3)、临界(8 - 16µg/m3)， Rambagh的空气组分相对不含SO₂占整个期间的59%，其次是Johnstonganj。所以₂在CMT和BYN的大部分时间内，空气中的浓度是中等到临界的(图13)。

图9:(a) CMT的百分比最高所以2在“污染”类别中，其次是BYN。(b)跨越Mahalakshmi Talkiez地区需要立即注意，防止SO从“中度”转变为“污染”类别2空气内容。 点击此处查看数字

复合空气贵泉

下午_10.静坐在我们的肺部，导致上呼吸道问题。过多地接触颗粒物会损害儿童的大脑发育^24.．下午_10.对心血管系统产生严重影响^25.．暴露于₂导致肺部内壁肿胀，导致轻微呼吸短促和咳嗽^26.．患有哮喘的人必须避免接触NO₂因为它会导致频繁和攻击。增加了₂0.005 PPM可导致儿童因哮喘发作而到急诊室就诊的人数增加12%^27..Exposure到SO₂导致呼吸短促，胸部充血^28.．个别污染物构成了有害空气质量的鸡尾酒。为了计算每个监测站的综合空气质量，我们根据主成分分析对个别污染物分配了权重，如下表所示。

表7：PCA重量

每个站的空气质量通过将污染物乘以相应的重量来计算。以下等式代表了到达空气质量的方法。

AQI = W1×PM10 + W2×NO2 + W3×SO2

AQI.=各个地方/站的空气质量

Composite air quality at each station is further studied for frequency distribution under four categories i.e. Clean (20 – 50 µg/m3), Moderate (50 – 90 µg/m3), Satisfactory (90 – 150 µg/m3) and Critical (10 – 50 µg/m3). Based on these categories, air quality percentage distribution chart is formed for all locations in the city (Figure 10). Below chart indicates that air quality at Alopibagh is at critical level for around 45 percent of the period followed by Johnstonganj for 29 per cent of the duration. Air quality at BYN is of gretar significance as above 85 percent of time, air quality is satisfactory. It may soon experience greater proportion of time under critical category if proper steps for air pollutants control is not taken.

图10：（a）alopibagh在“关键”类别中具有最高的空气质量百分比，然后是JohnStonganj。（b）Bharat Yantra Nigam和Crossing Mahalakshmi Talkiez地区需要立即注意，以防止“令人满意”为“批判”类别。 点击此处查看数字

图11清楚显示季风季节的空气质素有所改善，随着雨季的到来，空气污染有所减少。然而，必须指出的是，在过去两年中，改善的幅度缓慢下降。季风过后，空气污染物含量恢复到100 - 150µg/m3的正常水平，这是一个令人担忧的情况。

图11：（a）季风在季风期间的总体空气质量从趋势线（b）在过去两年中，空气质量的提高减少，因为2018年和2019年季风的秋季与前两年较少 点击此处查看数字

结论和建议

这项研究是有目的的，因为PrayagraJ既不是地铁也不是一个城镇，既不是工业也不是农村。它更加传统，历史文化镇，周围环绕着许多半乡和半城市定居点。在五个地方测量污染水平，尽管在定居点，密度和交通中不同但具有传染性的污染和如此清晰的划分，但它们不能在污染物水平之间进行。因此，所绘制的结论不能概括，但为政策制定者和管理员提供了重要的课程。主要结论可以概括如下：

• 季风期的PM10、no2和SO2水平存在季节性影响。总的趋势是，在季风期间，空气变得更干净。冬季NO2和SO2含量增加，夏季PM10含量增加。
• CMT地区的PM10中位数最高，其次为Alopibagh地区。施工过程中产生的灰尘颗粒需要严格管制。当局应发出一般指示，要求在夏季暂停施工，并允许在远离路边的封闭空间存放沙子、水泥和卵石。施工现场覆盖情况可检查PM10。
• Bharat Yantra Nigam (BYN)和Crossing Mahalakshmi Talkiez地区需要立即关注，防止其NO2和SO2从“中度”类别转变为“污染”类别。路边小吃店和食品店应强制安装无烟烟幕。交通管理是控制二氧化氮和二氧化硫的关键。柴油车，如汽车和维克拉姆应取代电子三轮车或原始的人力三轮车。城市缓建高架桥可以减少污染物的影响^29.．
• 基于综合空气污染，我们得出Alopibagh在“临界”类别中空气质量百分比最高，其次是Johnstonganj。Bharat Yantra Nigam和Crossing Mahalakshmi Talkiez地区需要立即关注，防止其从“令人满意”的类别过渡到“关键”类别。植物对空气污染的耐受性研究^30.表明，名为Magniferaindica的植物物种对空气污染物的耐受性最高，然后是Aegle Marmelos。这些植物必须沿着道路广泛种植。
• 在趋势线中，季风的整体空气质量改善。然而，过去两年的空气质量的改善降低，因为空气污染物的跌落是2018年和2019年的季风相比前两年。

环境恶化和污染加剧(空气、声音、水)可能是21世纪讨论最多、协商最多、淡化最多的问题。应该充分了解这种环境威胁的严重性。与欧洲环境相比，亚洲国家在实施法规和引进技术之间存在明显的时间差^31.．为了快速解决空气污染问题，减少这一时间差还有很大的空间。基于GIS的污染研究正得到广泛的关注。在GIS研究的基础上得出什么结论将是很有趣的。鉴于地面空气监测站的覆盖范围不足，它将对巴拉格拉的空气污染进行全面研究。

确认

我要向我的导师，阿拉哈巴德大学经济系的曼莫汉·克里希纳教授表达我诚挚的感谢，感谢他指导我并通过了这篇论文。感谢我的家人和同事对我的支持和鼓励，不断推动我完成研究论文。

资金来源

这篇研究论文完全由我出资，与任何一方都没有利益冲突。

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