中国经历了快速的城市化进程，但粗放而低效的经济发展模式已经严重破坏了生态环境，空气污染事件频发。相关研究表明城市颗粒物（UPM）更易突破人体防御，对人的神经、胎儿造成伤害并在体内产生积累，这增加了慢性病和癌症、过早死亡和呼吸道损伤的风险。此外，城市颗粒物（UPM）的环境影响包括环境效益的降低和阻挡阳光造成的一系列生态问题并阻碍经济发展。UPM的主要人为来源包括工业、交通和住宅排放。中国北方一半以上的空气污染来自于居民供暖，这种独特的人为影响在供暖（HS）和非供暖（NHS）季节产生明显的时空异质性。在复杂地表形态的城市中，固定监测不能准确捕捉居民对UPM的动态暴露，也缺乏对影响UPM因素的全面评估。 

　　基于此，以中国辽宁省沈阳市为例，使用可穿戴式空气污染监测设备，在沈阳市建成区的人行道上进行了长时间的系列高分辨率UPM（PM1、PM2.5和PM10）监测活动，考虑了影响污染物产生、传播和扩散的因素，将随机森林模型与土地利用和兴趣点数据相结合，定量地揭示自然因素、人类活动以及二维（2D）和三维（3D）景观格局对不同季节不同颗粒物的贡献和边际效应。 

　　结果表明，在研究区域的东部地区，UPM在两个季节中表现出完全相反的空间分布特征。在采暖季节，UPM的浓度高于非采暖季节的浓度。温度和湿度是扩散UPM的重要因素。锅炉的生产和运行对UPM的产生很重要。在二维景观模式指数中，森林百分比和香农多样性指数分别是第一和第二重要的因素。建筑物的三维模式对UPM的运输和扩散有重要影响（景观高度范围>100，容积率>1.3，景观体积密度>5）。可穿戴设备可以监测居民接触UPM的真实情况，并在生态学意义上量化影响UPM时空分布的因素。这些结果为城市规划领域内解决城市空气污染的最佳土地利用配置提供了科学建议。 

　　该成果以“Natural and human factors influencing urban particulate matter concentrations in central heating areas with long-term wearable monitoring devices”为题发表在Environmental Research上。中国科学院沈阳应用生态研究所景观生态组博士研究生张楚宜为第一作者，李春林为副研究员为通讯作者。该项目得到了国家自然科学基金委重点和面上项目的支持。

图 不同影响因素与城市颗粒物浓度的变化关系