淺析AQI與API之差異

1、淺析AQI與API之差異摘要：與2012年環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB30952012)同步實施的環(huán)境空氣(AQI)技術規(guī)定(試行)用來評價我國環(huán)境空氣質(zhì)量?？諝赓|(zhì)量指數(shù)(AQI)與以往空氣質(zhì)量評價指標空氣污染指數(shù)(API)相比有較大的不同。筆者從兩者的定義、計算方式及AQI和API的評價方法等方面來闡述兩者的差異。關鍵詞：AQI與API空氣質(zhì)量新標準舊標準差異一、實施環(huán)境空氣質(zhì)量標準的意義實施環(huán)境空氣質(zhì)量標準是控制大氣污染的重要手段，近日，隨著席卷中國大部的霧霾、灰霾天氣的增多，公眾對空氣質(zhì)量的擔憂日益嚴重，也暴露出我國環(huán)境監(jiān)測體系及環(huán)境信息公布中存在的問題，表明我國增強環(huán)境監(jiān)測能力和加快其社會化

2、建設的必要性和緊迫性。以保護和改善人們生活環(huán)境、生態(tài)環(huán)境，保障人體健康為宗旨，我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準GB3095首次發(fā)布于1982年，在1996年和2000年分別經(jīng)歷兩次修訂，但隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及機動車保有量的迅速增加，環(huán)境污染特征也不斷變化，在可吸入顆粒物(PMio)和總懸浮顆粒物(TSP)污染還未全面解決的情況下，可入肺顆粒物(PM25)，和臭氧污染加劇，導致霧霾、灰霾現(xiàn)象更加頻發(fā)，嚴重影響了人們的生存環(huán)境，為了適應環(huán)境保護的新要求，我國于2o12年頒布實施環(huán)境空氣質(zhì)量標準新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標準進一步提高了我國環(huán)境空氣管理能力，完善了大氣環(huán)境保護標準。通過對比新修訂和現(xiàn)行環(huán)境空氣質(zhì)

3、量標準的變更情況，突出了環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB30952012)在功能分區(qū)、污染物濃度限值、數(shù)據(jù)有效性規(guī)定等方面的優(yōu)越性。研究指出，新增設的PM2.5年均、日均濃度限值和臭氧8h濃度限值，是我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準與國際標準接軌的重大突破。2012年新的環(huán)境空氣質(zhì)量標準的發(fā)布標志著我國環(huán)境保護工作將開始從污染物控制階段轉(zhuǎn)向環(huán)境質(zhì)量管理和風險控制階段，對整個環(huán)境管理的思想和理念來說，將會產(chǎn)生深刻的影響一些新型重要污染物的空氣質(zhì)量標準出現(xiàn)，具有歷史性意義。二、API與AQI的定義空氣污染指數(shù)(英文全稱為airpollutionindex，簡稱API)就是根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標準和各項污染物對人體健康、生態(tài)

4、、環(huán)境的影響，將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的概念性指數(shù)值形式，是一種表征空氣污染程度的無量綱指數(shù)。根據(jù)近地面幾種主要的空氣污染物濃度以及它們持續(xù)時間來確定的。它將空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況分級表示，適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢?？諝馕廴镜奈廴疚镏饕袩焿m、懸浮顆粒物、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧以及揮發(fā)性有機化合物等。目前，我國規(guī)定空氣質(zhì)量報告中必須監(jiān)測的污染物有3項：二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物?？諝赓|(zhì)量指數(shù)(英文全稱為airqualityindex，簡稱AQI)是定量描述空氣質(zhì)量狀況的指標，用于大氣環(huán)境質(zhì)量評價以及污染控制和管理。它描述了空氣清潔或者污

5、染的程度，以及對健康的影響?？諝赓|(zhì)量指數(shù)的重點是評估污染空氣對健康的影響。API類似，它通過監(jiān)測某一段時間內(nèi)PM2.5'PM。、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和臭氧等對象的平均濃度，得到其各自的AQI值，最大的值即為當時的空氣質(zhì)量狀況。三、計算方法比較API和AQI的計算方法（1）API:指標解釋和計算公式空氣污染指數(shù)（API）是一種反映和評價空氣質(zhì)量的數(shù)量尺度方法，就是空氣污染指數(shù)。將常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物濃度簡化成為單一的概念性指數(shù)數(shù)值形式，并分級表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況。中國計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為：二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物。當某種污染物濃度：二蘭；蘭二I時，其

6、污染分指數(shù)卜=（G-G川仍十1-心）+j1夠十1-匚訂5式中： 是第i種污染物的污染分指數(shù)； ；是第i種污染物的濃度值； -是第i種污染物j轉(zhuǎn)折點的污染分項指數(shù)值； ；'是第j轉(zhuǎn)折點上i種污染物（對應于）濃度值；二I是第j+1轉(zhuǎn)折點上i種污染物（對應于I）濃度值；各種污染參數(shù)的污染分指數(shù)都計算出以后，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)API：API=max（/（2）AQI:第一步是對照各項污染物的分級濃度限值（AOI的濃度限值參照（GB3095-2012）,API的濃度限值參照（GB3095-1996）,以細顆粒物（PM2.5）、可吸入顆粒物（PM。）、二氧化硫（S02）、二氧化氮（

7、NO2）、臭氧（03）、一氧化碳（CO）等各項污染物的實測濃度值（其中PM2.5、PMio為24小時平均濃度）分別計算得出空氣質(zhì)量分指數(shù)（IndividualAirQualityIndex，簡稱IAQI）；MQ/卩二心（C卩一BPLo+IAQILo式中： IAQI污染物項目P的空氣質(zhì)量分指數(shù)；P c污染物項目P的質(zhì)量濃度值；P BP相應地區(qū)的空氣質(zhì)量分指數(shù)及對應的污染物項目濃度指數(shù)表中與C相近的污染物濃度限值的高位值；P BP相應地區(qū)的空氣質(zhì)量分指數(shù)及對應的污染物項目濃度指數(shù)表中與C相近的污染物濃度限值的低位值；P IAQI相應地區(qū)的空氣質(zhì)量分指數(shù)及對應的污染物項目濃度指數(shù)表中Hi與BP對應的

8、空氣質(zhì)量分指數(shù)；Hi IAQI相應地區(qū)的空氣質(zhì)量分指數(shù)及對應的污染物項目濃度指數(shù)表中Lo與BP對應的空氣質(zhì)量分指數(shù)。Lo第二步是從各項污染物的IAQI中選擇最大值確定為AQI，當AQI大于50時將IAQI最大的污染物確定為首要污染物；AQI=maxIAQIlflAQI2flAQl3f-r）式中： IAQI2空氣質(zhì)量分指數(shù)； n污染物項目。第三步是對照AQI分級標準，確定空氣質(zhì)量級別、類別及表示顏色、健康影響與建議采取的措施。簡言之，AQI就是各項污染物的空氣質(zhì)量分指數(shù)(IAQI)中的最大值，當AQI大于50時對應的污染物即為首要污染物oIAQI大于100的污染物為超標污染物。表3-1南充市空氣

9、質(zhì)量2015年10月13日-10月19日日期二氧化硫SO2|Jg/m3二氧化氮NO2|Jg/m3顆粒物PM10|Jg/m3一氧化碳COmg/m3臭氧03-8h|Jg/m3顆粒物PM2.5|Jg/m3空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)首要污染物2015年10月13日9701220.710080107細顆粒物(PM2.5)2015年10月14日9701220.710080107細顆粒物(PM2.5)2015年10月15日12691230.811380107細顆粒物(PM2.5)2015年10月16日13581240.78788117細顆粒物(PM2.5)2015年10月17日16541180.79484112

10、細顆粒物(PM2.5)2015年10月18日20421250.85388117細顆粒物(PM2.5)2015年10月19日13441420.95399130細顆粒物(PM2.5)(1) 設I為某污染物的污染指數(shù)，C為該污染物的濃度。則：八97、)+廠卜式中：C大與C小：在API分級限值表(表1)中最貼近C值的兩個值，C大為大于C的限值，C小為小于C的限值；I大與I小:在API分級限值表(表1)中最貼近I值的兩個值，I大為大于I的值，I小為小于I的值。(2) 各種污染物的污染分指數(shù)都計算出以后，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)API，則該項污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的首要污染物。API=m

11、ax(I1,I2IiIn)通過以上計算公式，得出每天某污染物的污染指數(shù)匯總?cè)缦拢喝掌诙趸蚨趸w粒物一氧化碳臭氧空氣污染指數(shù)首要污染物四、參考標準在中國，API是根據(jù)1996年頒布的空氣質(zhì)量“舊標準"（環(huán)境空氣質(zhì)量標準GB3095-1996）制定的空氣質(zhì)量評價指數(shù)，評價指標有二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物（PM。）3項污染物，從2011年末開始，多個城市出現(xiàn)嚴重霧霾天氣，市民的實際感受與API顯示出的良好形勢反差強烈，呼吁改進空氣評價標準的呼聲日趨強烈，也是從那時起，原本生澀的專業(yè)術語PM2.5逐漸成為“熱詞”,灰霾的形成主要與PM25（直徑小于等于2.5微米的顆粒物）有關，

12、此外，反映機動車尾氣造成的光化學污染的臭氧指標，也沒有納入到API的評價體系中，因此，空氣質(zhì)量新標準一一環(huán)境空氣質(zhì)量標準（GB30952012）在2012年初出臺，對應的空氣質(zhì)量評價體系也變成了AQI，“污染指數(shù)”變成了“質(zhì)量指數(shù)”,在API的基礎上增加了細顆粒物（PM2.5）、臭氧（。3）、一氧化碳（CO）3種污染物指標，發(fā)布頻次也從每天一次變成每小時一次。表4-1空氣污染指數(shù)API對應的污染物濃度限值污染指數(shù)污染物濃度（毫克/立方米）APISO2（日均值）NO2（日均值）PM10（日均值）CO（小時均值）O3（小時均值）500.0500.0800.05050.1201000.1500.12

13、00.150100.2002000.8000.2800.350600.4003001.6000.5650.420900.8004002.1000.7500.5001201.0005002.6200.9400.6001501.200表4-2空氣污染指數(shù)AQI對應的污染物濃度限值污染污染物濃度（毫克/立方米）指數(shù)APISOSONONOPMCOCOOOPM222210332.5（日（?。ㄈ眨ㄐ。ㄈ眨ㄈ眨ㄐ。ㄐ。?時（日均均值）時均均時均均值）均時均時均均值）值）值）值）值）值）值）值）00000000000500.0500.150.040.100.050250.1600.1000.035000100

14、0.1500.500.080.200.1504100.2000.1600.0750001500.4750.650.180.700.25014350.3000.2150.1150002000.8000.800.281.200.35024600.4000.2650.1500003001.6000.562.340.42036900.8000.8000.250504002.1000.753.090.500481201.0000.350005002.6200.943.840.600601501.2000.50000空氣污染指數(shù)和空氣質(zhì)量指數(shù)都是建立在空氣質(zhì)量標準上，根據(jù)污染物濃度參照標準根據(jù)適當?shù)姆旨墲?/p>

15、度進行等標化，得到的無量綱數(shù)據(jù)，在比較各分指數(shù)的大小，以最大的分指數(shù)作為反映空氣質(zhì)量的指數(shù)，然后根據(jù)指數(shù)的大小分別定義出不同級別并對應表示空氣質(zhì)量狀況的優(yōu)良或污染程度。由表4-1和表4-2比較分析AQI指數(shù)在API指數(shù)二氧化碳、二氧化氮和PM10的基礎上增加了對臭氧、一氧化碳和PM2.5的評價，且在空氣質(zhì)量指數(shù)的統(tǒng)計中，對新納入計算的臭氧污染項目濃度比較關注，對其小時平均值和8小時平均值最大值均做出了相應的限值。圖4-1API評價因子圖3-2AQI評價因子表4-3空氣污染指數(shù)API范圍及相應的空氣質(zhì)量類別空氣污染指數(shù)API空氣污染指數(shù)級別表示顏色空氣質(zhì)量狀況對健康的影響建議采取的措施050一級

16、綠色優(yōu)可正常活動51100二級藍色良101-200三級黃色輕度污染易感人群癥狀有輕度加劇，健康人群出現(xiàn)刺激癥狀心臟病和呼吸系統(tǒng)疾病患者應減少體力消耗和戶外活動201-300四級紅色中度污染心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇，運動耐受力降低，健康人群中普遍出現(xiàn)癥狀老年人和心臟病、肺病患者應在停留在室內(nèi)，并減少體力活動>300五級黑色重污染健康人運動耐受力降低，有明顯強烈癥狀，提前出現(xiàn)某些疾病老年人和病人應當留在室內(nèi)，避免體力消耗，一般人群應避免戶外活動由表4-3分析可知空氣污染指數(shù)API能說明呼吸的空氣是清潔的還是受到污染的、應當注意的健康問題以及建議采取的措施。API指數(shù)根據(jù)空氣環(huán)境質(zhì)量標準(

17、GB3095-1996)和各項污染物的生態(tài)環(huán)境效應及其對人體健康的影響來確定污染指數(shù)的分級數(shù)值及相應的空氣污染物濃度限值，將空氣污染指數(shù)劃分為050、51100、101200、201300和大于300五檔，對應于空氣質(zhì)量的五個級別，用不同的顏色表示，指數(shù)越大，級別越高，顏色越深，說明污染越嚴重，對人體健康的影響也越明顯。由表3-4可以得出，空氣質(zhì)量指數(shù)AQI同樣能說明呼吸的空氣是清潔的還是受到污染的、應當注意的健康問題以及建議采取的措施。但空氣質(zhì)量指數(shù)是根據(jù)空氣環(huán)境質(zhì)量標準(GB3095-2012)和各項污染物的生態(tài)環(huán)境效應及其對人體健康的影響來確定質(zhì)量指數(shù)的分級數(shù)值及相應的空氣污染物濃度限值

18、，將空氣質(zhì)量指數(shù)劃分為050、51100、101150、151200、201300和大于300六檔，對應于空氣質(zhì)量的六個級別，用不同的顏色表示，指數(shù)越大、級別越高，說明污染的情況越嚴重，對人體的健康危害也就越大。表4-4空氣污染指數(shù)AQI范圍及相應的空氣質(zhì)量類別空氣質(zhì)量指數(shù)API空氣質(zhì)量級別空氣質(zhì)量類別顏色空氣質(zhì)量狀況對健康的影響建議采取的措施050一級綠色優(yōu)空氣質(zhì)量令人滿意，各類人群可正?；顒踊緹o空氣污染51100二級黃色良空氣質(zhì)量可接受，但極少數(shù)異常敏感人群應某些污染物可能對極減少戶外活動少數(shù)異常敏感人群健康有較弱影響101150三級橙色輕度污易感人群癥狀有輕度兒童、老年人及心臟病、染加劇，健康人群出現(xiàn)呼吸系統(tǒng)疾病患者應減刺激癥狀少長時間、高強度的戶151200四級紅色中度污進一步加劇易感人群兒童、老年人及心臟病、染癥狀，可能對健康人呼吸系統(tǒng)疾病患者避免群心臟、呼吸系統(tǒng)有影響長時間、高強度的戶外鍛煉，一般人群適量減少戶外運動201300五級紫色重度污心臟病和肺病患者癥兒童、老年人和心臟病、染狀顯著加劇，運動耐肺病患者應停留在室受力降低，健康人群內(nèi)，停止戶外運動，一普遍出現(xiàn)癥狀般人群減少戶外運動>300六級褐紅色嚴重污健康人群運動耐受力兒童、老年人和病人應染降低，有明顯強烈癥當留在室內(nèi)，避