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  • 空气质量指数

    空气质量指数(英语:Air Quality Index,AQI)是一种评价大气环境质量状况简单而直观的指标。通过报告每日空气质量的参数,描述了空气清洁或者污染的程度,以及对健康的影响。计算空气质量指数通过五个主要污染标准:地面臭氧,颗粒物污染(也称颗粒物),一氧化碳二氧化硫二氧化氮。AQI共分六级,从一级优,二级良,三级轻度污染,四级中度污染,直至五级重度污染,六级严重污染。当PM2.5日均值浓度达到150微克/立方米时,AQI即达到200;当PM2.5日均浓度达到250微克/立方米时,AQI即达300;PM2.5日均浓度达到500微克/立方米时,对应的AQI指数达到500。指数越大、级别越高说明污染的情况越严重,对人体的健康危害也就越大。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 空气质量指数 英文名: Air Quality Index ,AQI
    级别: 1-6级 简称: AQI
    作用: 评价大气环境质量

    目录

    概述/空气质量指数 编辑

    上海空气质量指数(AQI)为239,属重度污染。...上海空气质量指数(AQI)为239,属重度污染
    空气质量指数是定量描述空气质量状况的非线性无量纲指数。其数值越大、级别和类别越高、表征颜色越深,说明空气污染状况越严重,对人体的健康危害也就越大。

    由于颗粒物没有小时浓度标准,基于24小时平均浓度计算的AQI相对于空气质量的小时变化会存在一定的滞后性,因此,当首要污染物为PM2.5PM10时,在看AQI的同时还要兼顾其实时浓度数据。

    需要说明的是,AQI的计算结果很大程度上取决于相应地区空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表,最终的计算结果需要参考相应的浓度指数表才具有实际意义。

    对于中国,AQI与原来发布的空气污染指数(API)有着很大的区别。AQI分级计算参考的标准是GB3095-2012《环境空气质量标准》(现行),参与评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项,每小时发布一次;而API分级计算参考的标准是GB3095-1996《环境空气质量标准》(已作废),评价的污染物仅为SO2、NO2和PM10等三项,每天发布一次。因此,AQI采用的标准更严、污染物指标更多、发布频次更高,其评价结果也将更加接近公众的真实感受。

    区别/空气质量指数 编辑

    AQI与原来发布的空气污染指数(API)有着很大的区别。

    AQI分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准(GB3095-2012),参与评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项;而API分级计算参考的标准是老的环境空气质量标准(GB3095-1996),评价的污染物仅为SO2、NO2和PM10等三项,且AQI采用分级限制标准更严。因此AQI较API监测的污染物指标更多,其评价结果更加客观。

    空气污染指数,也被称为API(Air Pollution Index的英文缩写),就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。

    在中国,API是根据1996年颁布的空气质量“旧标准”(《环境空气质量标准》GB3095-1996)制定的空气质量评价指数,评价指标有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)3项污染物。从2011年末开始,多个城市出现严重雾霾天气,市民的实际感受与API显示出的良好形势反差强烈,呼吁改进空气评价标准的呼声日趋强烈,也是从那时起,原本生涩的专业术语PM2.5逐渐成为“热词”。

    灰霾的形成主要与PM2.5(直径小于等于2.5微米的颗粒物)有关,此外,反映机动车尾气造成的光化学污染臭氧指标,也没有纳入到API的评价体系中。

    为此,空气质量新标准――《环境空气质量标准》(GB3095-2012)在2012年初出台,对应的空气质量评价体系也变成了AQI。“污染指数”变成了“质量指数”,在API的基础上增加了细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)3种污染物指标,发布频次也从每天一次变成每小时一次。

    科学评价/空气质量指数 编辑

    就像上证综合指数不代表股价、消费物价指数CPI不代表物价一样,AQI指数也只表征污染程度,并非具体污染物的浓度值。由于AQI评价的6种污染物浓度限值各有不同,在评价时各污染物都会根据不同的目标浓度限值折算成空气质量分指数AQI。

    AQI范围从0到500,大于100的污染物为超标污染物。例如PM2.5日均浓度35微克/立方米对应的分指数为50,75微克/立方米(就是通常所说的限值),折算为分指数是100,而500微克/立方米对应的IAQI值是500。

    AQI就是各项污染物空气质量分指数中的最大值。当AQI大于50时,IAQI最大的污染物为首要污染物,若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时,并列为首要污染物。

    而在6项污染物中,PM2.5折算成IAQI为500的浓度限值,也刚好是500微克/立方米。也就是说,一旦PM2.5的日均浓度超过500微克/立方米,AQI随即达到500,无论浓度再怎么高,AQI也还是500。因此,严重雾霾期间,PM2.5日均浓度超过500微克/立方米的地方,就“爆表”了。

    AQI计算与评价过程

    第一步是对照各项污染物的分级浓度限值(AQI的浓度限值参照(GB3095-2012),API的浓度限值参照(GB3095-1996)),以细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)等各项污染物的实测浓度值(其中PM2.5、PM10为24小时平均浓度)分别计算得出空气质量分指数(Individual Air Quality Index,简称IAQI);

    对照各项污染物的分级浓度限值,以细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)等各项污染物的实测浓度值(其中PM2.5、PM10为24小时平均浓度)分别计算得出空气质量分指数(英语:Individual Air Quality Index,IAQI)。

    IAQIP——污染物项目P的空气质量分指数;

    CP——污染物项目P的质量浓度值;
    BPHi——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与CP相近的污染物浓度限值的高位值;
    BPLo——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与CP相近的污染物浓度限值的低位值;
    IAQIHi——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与BPHi对应的空气质量分指数;
    IAQILo——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与BPLo对应的空气质量分指数。

    第二步是从各项污染物的IAQI中选择最大值确定为AQI,当AQI大于50时将IAQI最大的污染物确定为首要污染物;

    IAQI——空气质量分指数;
    n——污染物项目。
    简单来说,AQI就是在各IAQI中取最大值。
    AQI大于50时,IAQI最大的污染物为首要污染物。若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时,并列为首要污染物。IAQI大于100的污染物为超标污染物。

    分级/空气质量指数 编辑

    空气质量分指数分级

    中国

    空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数
    空气质量分指数(IAQI)污染物项目浓度限制
    二氧化硫(SO2)24小时平均/(μg/m3二氧化硫(SO2)1小时平均(μg/m3(1) 二氧化氮(NO2)24小时平均/(μg/m3二氧化氮(NO2)1小时平均/(μg/m3(1) 颗粒物(粒径小于等于10μm)24小时平均/(μg/m3一氧化碳(CO)24小时平均/(mg/m3一氧化碳(CO)1小时平均/(mg/m3臭氧(O3)1小时平均/(μg/m3臭氧(O3)8小时滑动平均/(μg/m3颗粒物(粒径小于等于2.5μm)24小时平均/(μg/m3
    00000000000
    505015040100502516010035
    1001505008020015041020016075
    1504756501807002501435300215115
    20080080028012003502460400265150
    3001600(2) 56523404203690800800250
    4002100(2) 7503090500481201000(3) 350
    5002620(2) 9403840600601501200(3) 500

    说明:
    (1)二氧化硫(S02)、二氧化氮(N02)和一氧化碳(CO)的1小时平均浓度限值仅用于实时报,在日报中需使用相应污染物的24小时平均浓度限值。
    (2)二氧化硫(S02)1小时平均浓度值高于800μg/m3 的,不再进行其空气质量分指数计算,二氧化硫(S02)空气质量分指数按24小时平均浓度计算的分指数报告。
    (3)臭氧(03)8小时平均浓度值高于800μg/m3 的,不再进行其空气质量分指数计算,臭氧(03)空气质量分指数按1小时平均浓度计算的分指数报告。

    美国

    美国空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表
    AQI指数臭氧(O3)1小时平均/(μg/m3臭氧(O3)8小时滑动平均/(μg/m3细颗粒物PM2.5(粒径小于等于2.5μm)24小时平均/(μg/m3可吸入颗粒物PM10(粒径小于等于10μm)24小时平均/(μg/m3一氧化碳(CO)24小时平均/(mg/m3二氧化硫(SO2)24小时平均/(μg/m3
    0000000
    50126.26--15504.5878.6
    100160.5--4015010.30366.8
    150203.3351.06525013.75576.4
    200246.1415.215035017.19786
    300864.6864.625042034.381572
    5001284128450060057.302620

    级别/空气质量指数 编辑

    HJ 633-2012《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》[1] 做出如下规定:

    空气质量指数空气质量指数级别(状况)及表示颜色对健康影响情况建议采取的措施
    0 ~ 50一级(优)空气质量令人满意,基本无空气污染各类人群可正常活动
    51 ~ 100二级(良)空气质量可接受,但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响极少数异常敏感人群应减少户外活动
    101 ~ 150三级(轻度污染)易感人群症状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者应减少长时间、高强度的户外锻炼
    151 ~ 200四级(中度污染)进一步加剧易感人群症状,可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者避免长时间、高强度的户外锻炼,一般人群适量减少户外运动
    201 ~ 300五级(重度污染)心脏病和肺病患者症状显著加剧,运动耐受力降低,健康人群普遍出现症状儿童、老年人及心脏病、肺病患者应停留在室内,停止户外运动,一般人群减少户外运动
    > 300六级(严重污染)健康人群运动耐受力降低,有明显强烈症状,提前出现某些疾病儿童、老年人和病人应停留在室内,避免体力消耗,一般人群避免户外活动

    实例分析/空气质量指数 编辑

    细数五年来北京的雾霾天数细数五年来北京的雾霾天数
    细数五年来北京的雾霾天数

    “中国实时报”栏目对美国国务院近期发布的北京空气污染历史数据进行了分析,该数据收集自北京美国驻华大使馆2008年安装的一个空气监测仪。首先将每小时数据折算成日均值,之后根据一套广泛使用的空气质量指数(AQI)体系对数据进行换算,并把换算后的AQI数值与美国空气质量标准进行比对。这一标准可令公众了解空气质量对健康有益还是有害。

    结果不容乐观。根据2008年4月至2014年3月收集到的2,028天数据,只有25天的空气质量在美国标准下可被视为“良好”。

    良好”即AQI小于或等于50。美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency)称,AQI小于或等于100时空气质量“令人满意”。但以该标准来看,北京的空气也并不令人满意。

    自2008年4月以来,北京有1,632天的AQI日均值在100以上,占全部天数的五分之四。根据中国标准,北京有1,105天的AQI在100以上,略高于总天数的一半。

    当然要说明的是,相关数据并不非常科学,因为这些数据全部来自设置在北京一个地点的一个空气监测站。北京市和全国各地设有更多的监测站点,但中国官员只是在不久之前才加大了监测力度。

    不过,相关数据为衡量中国首都天空的变脏频率提供了参考,同时也为中美标准提供了有益的比较。

    对于什么样的空气质量算是“良好”或“有毒害”,中国有自己的标准,“中国实时报”将相关数据与中国标准进行了比较,发现在同一个时期内,空气质量“良好”的天数为380天。

    出现此种差异的原因是,美国标准对PM2.5的浓度规定更加严格。PM2.5是指长度小于2.5微米的颗粒物,对人体健康有害。美国对空气质量“良好”的规定是,PM2.5的浓度不高于每立方米12微克。相比之下,中国对“良好”的规定是PM2.5的浓度不高于每立方米34微克。

    中美标准之间最大的差异是“对敏感人群不健康”的天数。按照美国的标准,天数为979天,大致相当于所调查天数的一半,而按照中国的标准,则只有245天。

    按照美国环境保护署的说法,敏感人群指的是有呼吸系统疾病或心脏病的人,以及老人和小孩。美国环境保护署说,对这些人的健康影响包括出现呼吸系统症状的可能性增大、心脏病或肺病程度加重、以及过早死亡。

    美国和中国数据相符的是“非常不健康”和“有毒害”的天数。在调查过的2,000多天中,约311天属于“非常不健康”,约94天属于“有毒害”。

    美国和中国数据对比图
    美国和中国数据对比图美国数据

    中国数据中国数据

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    参考资料
    [1]^引用日期:2014-04-15
    扩展阅读
    1中国网络电视台 空气污染指数

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