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中国空气质量报告应开始正确描述健康影响

安雪峰认为中国空气质量指数(AQI)的空气质量类别有欺骗性,修改后才能正确描写空气污染于保护公共健康。

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空气质量指数(AQI)修改后才能正确描写空气污染于保护公共健康。 (图片来源:安雪峰)

中国的空气质量报告误导了公众对污染状况的认识,使政府能够不作为的空间。中国室外空气污染每年导致120万人过早死亡,致使中国13亿人口预期一共寿命减少2500万年。专家估计生活在高度污染城市使人均预期寿命减少3年,比住在洁净城市(比如亚利桑那州图森市)的居民,大约每一年减少12天。生活在中等污染城市的居民,预期寿命减少1.6年,大约每一年减少6天。令人震惊的是,去年参加空气质量排名的74中国城市,年度污染水平都超过中等,而且66%以上的城市是高度污染以上。

然而,《空气质量指数(AQI)技术规定》中队空气质量进行定性分析所用的评级,从1997年到现在都没有修改。前述那些高于中度污染的中国城市,在官方表述里能拥有365天的“优良的空气质量”。即使在北京,细颗粒浓度高达高度污染城市的两倍,依据该规定,官方还是可以表述空气质量在平均一周只有一天超过中度污染。中国的民众非常想知道空气污染对人体健康到底有什么影响,什么时候应该采取防护措施,比如戴口罩。现在人们可以通过手机应用程序和网站查看空气质量报告,有三成手机程序下载次数超过100万次,尽管如此,人们还是不明白各项指标的含义。



比如,世卫组织认定为“值得特别关注的”需要“立即采取措施”的空气状况,在中国的质量等级中却是“优”。难怪尽管监测数据相近,美国大使馆空气质量报告为“非常不健康”,中国的官方评级却为“良”;在欧洲属于“中等”的PM2.5浓度在中国却是“优”。然而,中国环保部却称,根据外国的标准来评价中国的空气“显然是不合适的”。(点击查看大图)


有些手机程序和网站提供的是美国大使馆发布的评级,依据是每小时平均的污染物浓度以及美国空气质量指数和健康等级评估;有的则依据于中国的空气质量指数和健康等级评估;还有的则把两者结合在一起,如使用美国的空气质量指数和中国的健康等级评估。有一款很流行的手机程序错误地将中国的健康等级评估与美国的等同起来,其英文版的报告使用了美国环保署评估,但中文版却使用了中国的评估,其实二者有巨大的差异。难怪公众会困惑不已。

根据中国的官方报告,2013年北京有307天空气质量等级在良及以上。然而北京地区的PM2.5颗粒物年均浓度为90.1毫克/立方米(美国大使馆报道数的数字为年均103毫克/立方米),是世卫组织指导标准的9倍多,也比2012年的年均浓度高10%。在PM2.5浓度达到世卫组织标准15倍的时候,官方对空气质量的评级依然是“良”。还有12个城市污染比北京更严重,如河北省邢台市的年均污染物浓度为155毫克/立方米。在一些国家,“轻度污染”是指当天的污染程度低于年平均值,但在中国,这却意味着污染程度达到年均值的3倍、世卫组织标准的11倍。

遗憾的是,自1997年中国开始发布空气质量报告以来,一直未确定标准。至少北京对年均污染物浓度的报告情况还不如15年前。1997年,北京发布了每个监测站的污染物浓度的年均值,后来却没有再这样做过。中国现行的《环境空气质量标准 >虽然大大超出了世卫组织认为安全的水平,但对中国现在的发展状况可能还是适用的。但面向公众发布的报告的依据应当是空气质量对人体健康的影响。

空气质量指数制定的初衷是帮助公众了解污染状况及其对健康的影响,但现在不同的测量标准和评价反而使公众更加困惑。由于测量指标很多,1976年,美国环保署制定了统一的美国国家空气质量指数。中国1997年开始发布空气质量报告时也制定了一套相似的指数,不过其健康等级评价跟美国的还是不同,比如,美国“不健康”这一级在中国被称为“轻度污染”。

中美空气质量指数的范围均为1到500,并根据对人体健康的影响给出定性评价。空气质量指数是根据5种污染物的单一指数值形式确定的,即:颗粒物(PM2.5和PM10)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)。空气质量指数等于其中最大的一个。根据中美分别制定的标准,当质量指数达到不健康水平时(>150),所有人都应该减少户外活动,达到有害水平(>300),所有人应该避免一切形式的户外活动。2008年起,美国大使馆开始在推特上发布每小时和每天的颗粒物浓度及健康等级。美国在上海、成都、广州的领事馆也开始发布报告。

美国以PM2.5的年均水平来给出短期内污染物浓度的健康影响。因此,1999年开始发布PM2.5值时,PM2.5年均15毫克/立方米、即空气质量指数50被定为健康的标准,也就是长期呼吸这样的空气是安全的;空气指数为150(即“不健康”的浓度)时,PM2.5日均65毫克/立方米。

空气质量指数位于150~500之间的节点值与PM2.5浓度基本呈正相关。质量指数为500,即“非常有害”时,PM2.5浓度当时暂定为500毫克/立方米,此后没有再修改过。而中国的规定则为,空气质量指数100对应为PM2.5日平均浓度75毫克/立方米。PM2.5是中国的主要污染物,不过近来不断增长的二氧化氮(美国大使馆未监测该指标)和高臭氧浓度也开始引发关注。

中国民众开始对严重的空气污染表示愤怒,这促使政府修订监测及发布体系。不过也有人抱怨——包括中国政府——美国大使馆单一站点的监测数据不足以代表整个城市的空气质量,污染物浓度每小时的平均值也不能与日平均值相互比较。

美国大使馆和中国政府的报告都是基于日均和小时平均两种浓度值,但美国大使馆还根据前一小时的平均值给出空气质量指数和评价,并注明“如果此浓度持续24小时”。由于中美的颗粒物标准和空气质量指数都是基于24小时的平均浓度制定的,因此中国政府等批评美国大使馆根据一个小时的平均值来发布质量指数,而中国则是根据前24小时来计算。

但在美国,这种小时的平均值也很重要,美国环保署就用各地的小时平均值来计算质量指数并发布在AIRNOW这个网站上。虽然计算时会用到几个小时的数值,但最近一个小时的值所占权重最大,为50%,次近的占25%,再前一个小时的则为12.5%,以此类推。

美国大使馆使用近几个小时的浓度值来计算质量指数,可以避免雾霾被风吹散的情况下高估污染程度。如果空气质量显著改善,公众就可以很快知道户外是安全的。

美国并没有基于小时平均值的标准,这在很大程度上是因为细颗粒物年均标准已经可以衡量长时间或暂时暴露于PM2.5中的健康影响。将年均浓度控制在较低水平,已足以避免日均或小时平均的高值。

最近美国将PM2.5年均值标准降低到了12毫克/立方米。美国大使馆监测的2013年北京年均PM2.5浓度为103毫克/立方米,是美国标准的8.5倍(北京其他地区的污染程度更为严重)。美国近期修订的标准还强调了在公路旁设置监测点重要性,因为“很大一部分居民住在主干道附近,这些地区才代表了环境空气质量”。这与美国环保署1976年制定标准的指导原则一致,即“为了使误差有利于保护公众健康,质量指数计算时应该以污染程度最高的监测站数据为依据,假定未取样的地区污染程度与此相同” 。

欧洲以细颗粒物浓度的小时均值评估空气质量,也在道路附近监测,当其颗粒污染物浓度标准不及美国和中国“有害”等级的一半时,已被认定为“严重污染”。美国华盛顿蒙大拿州也制定了以颗粒物浓度小时均值为依据的报告系统,规定超过340微克/立方米即为“危险”,超过200毫克/立方米为“非常不健康”。华盛顿州政府认为,美国的国家空气质量指数未能准确反映空气污染对人体健康的危害,决定将“危险”等级的日均值定为135毫克/立方米。美国环保署的科学家也建议将国家标准中“危险”类别对应更严的PM2.5标准,但由于农业部反对未能修改

鉴于空气污染严重,美国大使馆和领事馆提供的接近实时的空气质量报告和健康影响非常有助于公众控制暴露在污染空气中的时间。中国亟待修改15年前制定的具有误导性的空气污染评级,恢复各监测站的年均浓度值的报告。



翻译:郭筝 

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匿名 | Anonymous

好文章

非常感谢,这篇文章很有帮助,帮我们理清了一个模糊的话题。

另外,《环球时报》有一篇名为《中美空气质量指数不一致》的文章http://www.globaltimes.cn/content/755525.shtml,其中一名工程师解释了为什么中国会在空气质量问题上误导公众。

来自北京环境监测中心的邱曲红(音译)工程师说,美国和中国使用同样的手段监测6种不同的污染物制成AQI曲线。但是,他解释说,美国的体系更严格一些,他们会筛选哪些数字能够被输入AQI公式。这个公式需要一个PM2.5范围值来计算,美国和中国采取了不同的方式来确定这个范围。

邱解释说,“美国使用了更严格的体系,因为他们的社会工业化程度较高。”

这就是为什么当PM2.5浓度被转化成AQI图像时,两国有不同的解读,邱说。

Great article

Thanks for this helpful article. It helps clear up a rather hazy topic...

By the way, the Global Times had an article titled "Chinese, US Air Quality Index not the same"

http://www.globaltimes.cn/content/755525.shtml

Here's how one engineer explains why China can mislead the public about air quality.

Qiu Qihong, an engineer of the Beijing Environmental Monitoring Center, said US and China use the same function to determine AQI figures from six different pollutants. However, he explained that the UStates uses a stricter system to determine what numbers to plug into the AQI formula. The formula requires a range of values of PM2.5 to calculate the number, and the US and China are using different ways to determine this range.

Qiu explained, "The US uses a stricter system because their society is further along in the industrialization process."

This is why when PM2.5 density is transferred to AQI figures, the two countries have different readings, Qiu said.

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匿名 | Anonymous

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很有意思的文章。但是我点不开这个句子中的链接:“有些手机程序和网站提供的是美国大使馆发布的评级,依据是每小时平均的污染物浓度以及美国空气质量指数和健康等级评估;有的则依据于中国的空气质量指数和健康等级评估;”

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Interesting piece, but I can't access the link in the sentence: "While many mobile apps and websites report pollution levels from the US Embassy and Chinese monitors based on hourly concentrations and the US index system and assessments[.]"