我国空气质量标准执行现状及与国外标准比较研究

董　洁　李梦茹　孙若丹　申红艳　扆铁梅

(北京市科学技术情报研究所，北京　100048)

我国空气质量标准执行现状及与国外标准比较研究

董洁李梦茹孙若丹申红艳扆铁梅

(北京市科学技术情报研究所，北京100048)

【摘要】我国新版环境空气质量标准(GB3095-2012)是在1996年旧版基础上进行修订的，主要增加了PM2.5大气污染指标监测，提高了PM10和NO2等污染物的浓度限值。本文通过分析我国空气质量标准执行现状，并与WHO、美国、欧盟等地区环境空气质量标准及主要污染物指标、限值、实施要求等进行了对比，结果表明各国空气质量监测指标主要为PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3，而PM2.5的监测技术和评估近年来引起了各国重视，此外对于有毒物质和重金属污染物的监测将成为未来发展重点。

【关键词】空气质量标准；大气污染；颗粒物；监测指标

中图分类号：X21

文献标识码：码：A

文章编号：号：1673-288X(2015)05-0087-06

Abstract：New ambient air quality standard (GB3095-2012) is based on the old version revised in 1996 and started implementation in 2016.New standard was increased monitoring PM2.5，and improved PM10and NO2concentration limit. This article analyzes the present situation of China's air quality standards. Studying the air environmental standard of WHO，the United States，the European Union etc. Comparing the difference between of main pollutant index，concentration limit and implementation. The results indicated that most of the national air quality monitoring index is still PM2.5，PM10，SO2，NO2，CO，O3，etc. PM2.5monitoring technology and evaluation has been attracted more attention in recent years，and the toxic substances and heavy metal pollutants monitoring will be the future development trend.

Keywords：Air quality standard；Air pollution；Particulate matter；Monitoring index

作者简介：张立辉，工程师，博士研究生，研究方向为水污染控制与废水资源化

环境空气质量标准是以保障人体健康和生态环境为目标，对大气中各种污染物允许含量所作的限值规定，是制定大气污染防治规划和大气污染物排放标准的依据，也是环境管理部门的执法依据。根据空气质量标准可制定大气污染控制技术标准，如燃料和原材料使用标准、净化装置选用标准、排气筒高度标准及卫生防护带标准等，便于生产、设计和管理人员掌握和执行[1]。

本文对我国现行的环境空气质量标准进行了分析，探讨了新旧标准的不同点及新增的监测指标和限值。同时对WHO、美国、欧盟等国家的环境空气质量标准进行了比较，为我国现行标准的完善提供参考。

1我国环境空气质量标准现状

我国环境空气质量标准是根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》制定的。2000年1月6日，原国家环境保护总局发布“关于发布《环境空气质量标准》(GB3095-1996)修改单”的通知(环发[2000]1号)，主要修改一些指标标准。2012年2月，国家环境保护部发布了新标准——《环境空气质量标准》(GB3095-2012)。同时，环保部提出新标准分期实施计划：2012年京津冀、长三角、珠三角等重点区域及直辖市和省会城市；2013年113个环境保护重点城市和国家环保模范城市；2015年所有地级以上城市；2016年1月1日全国实施新标准。北京市作为第一批实施城市之一，在 2013年1月1日起，按新标准监测和评价空气质量，并向公众提供空气质量信息服务。

旧版(GB3095-1996)中将环境空气质量功能区分为3类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。其标准也相应分为3级，主要目标污染物为二氧化硫(SO2)、总悬浮颗粒(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、铅(Pb)、苯并[a]芘、氟化物(F)[2]。而新版(GB3095-2012)中则将环境空气质量功能区减少为两类：一类为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区和农村地区，其标准也对应分为2级(表1)。污染物各指标项目的变化主要在两个方面：一是增加了臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)两项控制标准；二是提高了可吸入颗粒物(PM10)和二氧化氮(NO2)的限值要求。

同时，新标准中规定了评价不同污染物浓度的时间间隔，包括年平均、24h平均、8h平均和1h平均浓度限值，这主要是与不同污染物对健康的影响积累程度有关。此外，在任何情况下，有效的污染物浓度数据均应符合表2中的最低要求，否则视为无效数据，对于异常值则应按照HJ630的规定进行判断和处理。

2012年2月，国家环保部同时出台了《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》，对环境空气质量指数的分级方案、计算方法以及指数发布内容和相关要求进行了规定，并与《环境空气质量标准》(GB3095-2012)同步实施(表3)。当AQI大于50，IAQI最大的污染物为首要污染物，IAQI大于100的污染物为超标污染物[3](表4)。

表1　环境空气污染物各项目浓度限值(μg/m3)

表2　污染物浓度数据有效性的最低要求

表3　环境空气质量指数(AQI)及相关信息

表4　空气质量分指数(IAQI)及对应的污染物项目浓度限值

2国外空气颗粒物质量标准研究进展

国外发达国家在环境空气质量标准的制定、修订和执行方面展开了大量系统的研究，近年来大气污染颗粒物质量标准成为各国关注的热点。

2.1　WHO(联合国世界卫生组织)

联合国世界卫生组织《空气质量准则》(AQGs)是在世界范围内使用制定的，其对PM2.5和PM10的年均、日均浓度设定了准则值和三个分级过渡时期目标值。准则值要求最为严格，主要是根据研究得出的较合理、健康危险较小的颗粒物限制标准，即便是发达国家，也很难马上实现。因此，又对PM2.5和PM10设立了相对宽松的三个分级过渡时期目标值，其有助于各国评估努力减少颗粒物浓度过程中取得的进展(表5)[1，4]。

表5　WHO制定的全球空气质量标准颗粒物目标值和准则值(μg/m3)

2.2　美国

1971年，美国政府率先建立颗粒物监测标准，第一次规定了总悬浮颗粒物(Total Suspended Particle，TSP)的一级标准和二级标准。随着颗粒物污染研究的不断深入，发现粒径越小对人体健康危害越大，因此美国环境保护署(united states environmental protection agency，USEPA)在1987年将监测颗粒物粒径降低至PM10，在1997年颁布了PM2.5监测标准。2006年，美国在原有标准的基础上颁布了新的空气颗粒物质量标准(表6)，PM2.5标准值、AQI、空气质量和健康警示之间的关系见表7。

表6　美国现行颗粒物空气质量标准(μg/m3)

2.3　欧盟

20世纪80年代，欧盟开始致力于空气颗粒物监测。2005年，制定了PM10标准，但其成员国有23个国家出现了PM10浓度超标情况。2008年，欧盟通过了新的空气质量法令(2008/50/EC)，开始严格监督执行空气质量标准，对超标行为进行严厉惩罚。同年5月，欧盟发布《关于欧洲空气质量及清洁空气法令(The Ambient Air Quality and Cleaner Air for Europe)》规定了PM2.5的目标浓度限制、暴露浓度限制和消减目标值(表8)，并于2010年制定了PM2.5标准。该法令要求2020年欧盟成员国需在2010年的基础上平均降低20%的细颗粒物PM2.5含量，在2015年将城市地区可吸入颗粒物含量控制在年平均浓度20μg/m3以下。例如英国将PM2.5年均值25μg/m3作为2020年的目标浓度限制，要求所有行政区在2010-2020年的暴露浓度削减15%，而苏格兰到2020年则要达到12μg/m3的年均浓度限制。

3对比分析

近年来，世界各国展开了对空气质量标准的修订，都增加了PM2.5的环境质量标准，逐渐开始取消对TSP监测，严格制定了O3的浓度限值[5]。欧盟、英国等发达国家开始对有毒有害污染物项目进行规定，包括来源于燃煤和机动车排放的As、Cd和Ni等重金属污染物[6]。同样我国也提高了各污染物限值，增加了PM2.5的监测，收紧了PM10、NO2的浓度限值(表9)。

表7　PM2.5标准值、AQI、空气质量与健康警示(USEPA，2012)

表8　欧盟PM2.5目标值、暴露浓度限值和消减目标值(μg/m3)

表9　国内外空气质量标准最新修订及监测项目

续表9

3.1　PM2.5浓度限值

我国在2000年制定的空气质量标准中，增加了PM2.5限值，日平均一级标准为35μg/m3，二级标准为75μg/m3；年平均一级标准为15μg/m3，二级标准为35μg/m3[7]。我国PM2.5年平均浓度限值略高，除了低于印度，仅是WHO第一阶段浓度限值；澳大利亚、美国、日本、墨西哥年均浓度限值都相对较高，均在15μg/m3以下，其中美国、日本和墨西哥处于WHO第三阶段浓度限值，澳大利亚还要低于WHO准则值[8](图1)。

图1　各国PM2.5年平均浓度标准比较

3.2　PM10浓度限值

我国PM10一级日均浓度标准与WHO准则值相同，但是二级日均标准是WHO的3倍。我国一级年均浓度

标准是WHO准则值的2倍，介于WHO目标值Ⅱ和Ⅲ之间，我国的二级标准与WHO的目标值Ⅰ相同(表10)。

表10　PM10空气质量标准比较(μg/m3)

3.3　二氧化氮(NO2)浓度限值

根据新版《环境空气质量标准》规定，我国NO2一级和二级标准浓度限值是一致的，且年均浓度限值与WHO准则值相同，为40μg/m3；1h 浓度限值比WHO准则值低，为80μg/m3(图2)[5]。由此可以看出，我国对NO2浓度限制规定已与世界标准接轨，较为严苛。

图2　各国NO2空气质量标准比较(王宗爽，2010)

4结论

4.1　根据国情，我国采纳WHO第一阶段目标值

我国空气质量新标准增加了PM2.5和O3浓度监测指标，提高了PM10等污染物的浓度限值。对于新增项目的规定，表明我国环境保护意识已经到了新阶段，公众环保意识得到提高。新的标准强调以保护人体健康为首要目标，调整了环境空气功能区分类方案，进一步扩大了人群保护范围[9]。但新标准仅仅实现了与世界“低轨”相接，要真正实现与WHO准则值接轨，我们还有很长的路。

4.2　空气质量指数(AQI)标准的差异

我国在《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》中，AQI级别标准划分与美国相比较为一致，各级别对应的AQI值也完全一致，只是描述有所不同。结合AQI计算公式分析，在PM2.5浓度高于150μg/m3时，AQI值基本等同；但PM2.5浓度低于150μg/m3时，AQI值则有明显差异，这主要是因为浓度限值设置上与美国标准存在差异，使得换算后的AQI值偏低。但在各级别给出的健康影响及建议措施又基本上与美国标准等同[10]。可见，这份试行标准还需要改进与完善，消除困扰因素，使其更有利于空气质量的改善[11]。

4.3　国内外保护区域的划分差异

美国和欧盟制定空气质量标准的首要目的是保护公共健康，尤其是敏感人群，比如儿童、老人、哮喘病患者等；其次保护自然环境及公众福利，例如防治大气污染对动植物、建筑物等的损害，每一类对象执行相同的标准。而我国新标准按照两级功能区分级，首要保护自然环境，其次是保护公众健康。

4.4　我国依法治理大气污染势在必行

我国虽然在制定空气质量标准上相对严苛，已经与世界接轨，但大部分城市在过往的统计数据中达标天数寥寥无几，尤其是京津冀、长江三角洲等地区大气污染严重。作为政府，应该以空气质量标准为法律依据，积极制定大气污染治理措施并依法实施；企业作为大气污染的排放源，应该通过绿色生产，减少对区域空气质量的危害，对于无作为的企业应当依法予以处罚；公众应该提高自身的环保意识，尽量采取绿色出行，避免私家车尾气排放对空气质量的危害。只有通过三方共同努力，才能真正改善我国空气质量[12]。

参考文献：

[1]白志鹏，王宝庆，王秀艳，等.空气颗粒物污染与防治 [M].北京：化学工业出版社，2011.

[2]国家环境保护局.GB3095-1996 环境空气质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，1996.

[3]国家环境保护局.GB3095-2012 环境空气质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，2012.

[4]曹军骥.PM2.5与环境[M].北京：科学出版社，2014.

[5]王宗爽，武婷，车飞等.中外环境空气质量标准研究[J].环境科学研究，2010，23(3)：253-260.

[6]叶林.空气污染治理国际比较研究[M].北京：中央编译出版社，2014.

[7]温天雪，王跃思，张凯.采暖季北京大气PM2.5中硫酸盐与硫氧化率的观测研究[J].中国科学院研究生院学报，2007，24(5)：584-589.

[8]樊良树.霾城北京PM2.5解析[M].北京：中共中央党校出版社，2013.

[9]白志鹏，王宝庆，王秀艳等.空气颗粒物污染与防治[M].北京：化学工业出版社，2011.

[10]梁旭.城市环境污染及治理研究[M].北京：时事出版社，2013.

[11]翟崇治，鲍雷.环境空气自动监测技术[M].重庆：西南师范大学出版社，2013.

[12]张楚莹，王书肖，赵瑜等.中国人为源颗粒物排放现状与趋势分析[J].环境科学，2009，(7)：1881-1887.

Study on the Air Quality Standards of China and Comparative

With Foreign Standards

DONG Jie1LI Mengru1SUN Ruodan1SHEN Hongyan1YI Tiemei1

(Beijing Science and Technology Information Institute，Beijing 100048 China)

引用文献格式：张立辉等.山西省环保专项资金审查工作的改革初探[J].环境与可持续发展，2015，40(5)：93-95.