全球空气质量指导值加严 中国空气标准评估修订需加速

能源基金会环境管理项目主任刘欣 2021年10月9日 7443

为进一步降低全球公共健康风险,世界卫生组织(WHO)于9月22日修订并发布了《全球空气质量指导值(2021)》(AQG 2021),形成了全球空气质量的新基准。相对于2005年的版本,此次关键修改有三点:

一是基于暴露响应关系在低浓度水平发现的健康影响的新证据,以及多国多城市的分析结论,加严颗粒物PM2.5、PM10的长期暴露和短期暴露阈值,其中PM2.5年均限值由10 µg/m³下调到5 µg/m³,加严50%。日均限值由25ug/m³下调到15ug/m³,加严40%。

二是基于二氧化氮(NO2)长期暴露与全因死亡率和呼吸道疾病死亡率之间关联的新证据,加严燃料燃烧的产物NO2控制要求,将NO2的年均目标值从40 µg/m³变更为10 µg/m³;加严75%。

三是基于发现的臭氧(O3)污染长期暴露的健康影响,尤其是与总死亡率和呼吸道死亡率之间关联的健康影响证据,增设了O3浓度全年连续6个月日最大8小时平均浓度均值,可简称O3高峰季节平均值,为60 µg/m³。

AQG相当于全球空气质量基准,是依据污染物对人体健康的暴露响应关系,找到公认的产生最低健康风险的污染物浓度阈值。它是一把客观的尺子,也是制定标准的标准。在AQG的指导下,各国或地区基于对基准的客观认知、以及健康风险防控要求和社会经济发展水平,对一定时期内环境空气中污染物浓度做出的限制性规定,也就是各国的空气质量标准。AQG还设定了过渡值,目的是指导帮助污染水平相对较高的地区,依据过渡值制定符合本地区空气治理客观规律和经济社会发展趋势的空气质量标准限值或改善目标。此次AQG的更新表明,低浓度空气污染风险依然存在,全球科学家通过大量研究发现PM2.5和NO2分别在原有WHO 2005版AQG水平时仍存在显著的健康风险,并据此加严两项污染物的指导值;此外,O3存在显著的慢性健康风险,因此设立O3高峰季平均值。对于这三种污染物,各国应尽早达到AQG。对于目前浓度远高于AQG的国家,则意味着还有更艰巨的治理工作在等待着去完成。

图 1 WHO 六项常规污染物AQG及过渡值   来自WHO AQG 执行报告摘要

注:如果将PM2.5年均值AQG水平下的健康风险设置为1,那么在过渡目标1、2、3和4阶段水平下,健康风险将分别升高24%、16%、8%和4%。

中国空气空气质量治理的成绩与挑战

为应对PM2.5污染,中国参考WHO 2005年AQG于2012年更新了环境空气质量标准(GB3095-2012),增设了PM2.5限值。环境空气质量标准2012版的发布,明确了空气质量改善的以PM2.5控制为核心的目标任务,继而推动国家和地方出台600 余项政策法规规划。

图2 空气质量标准推动国家、地方和行业法规政策相继出台

(来源:中国环科院《中国环境空气质量标准评估报告》,能源基金会支持)

上述措施的实施,有力推动了空气质量的持续改善,到2020年,全国337个地级及以上城市6项指标按平均计算首次全面达标。空气的改善也带来显著健康收益。 中国清洁空气政策伙伴关系年会上最新发布的《中国碳中和与清洁空气协同路径2021》表明, 2020年PM2.5 长期和短期暴露的健康风险较2013 年分别下降20% 和41% 。

虽然中国的空气质量改善取得明显成效,但相比欧美发达国家仍有很大差距,与WHO加严的2021 版本AQG的要求相比,差距则更大。从空气质量管理上也存在改进空间:

一是标准限值偏松。中国PM2.5年均标准是WHO 新版AQG的7倍,是美国标准的约3倍;O3 8小时日最大是新版AQG的1.6倍,是美国的1.2倍。

图 3  WHO 部分污染物AQG/过渡值与中美标准限值比较

(来源 能源基金会)

二是评价方法有待完善。在评价城市或特定区域达标与否时,对多站点浓度进行算数平均,降低了对其中超标站点覆盖人群的健康保护。在评价年度日达标率时,日达标频次为90百分位,与WHO和欧美建议的PM2.5 98百分位和的O3  99百分位有一定差距。

三是对于多污染物协同控制有待加强。鉴于O3大部分城市地区近年来不降反升的恶化趋势,尚未在国家和地方空气质量改善规划计划中单独设定O3改善目标值。在强化PM2.5为重点的基础上,针对O3污染、以及其前体物NOx的协同控制应从目标到措施上进一步强化。

 生态文明战略下推动空气质量加速改善的建议

化石能源燃烧(煤油气燃烧)占到我国PM2.5浓度的约三分之二,和O3浓度的五分之四以上(见图4),是空气污染的主要来源。碳达峰碳中和、美丽中国、健康中国等国家战略分别从能源气候经济、生态环境和卫生领域为中国实现更清洁的空气提供了多维度的战略和政策保障,对新时期减污降碳协同发力提出新要求。推动空气质量标准先行、减少各领域化石能源燃烧排放,是实现减污降碳协同增效的一把金钥匙。

图4 中国PM2.5 和O3来源过程分析

(来源 能源基金会 清洁空气战略研究报告)

首先,环境与卫生部门协作,加强空气质量基准系统研究。基准是标准的标准,目前WHO指导值或基准主要借鉴了欧美发达国家的研究和当地的数据结论,有必要研究中国本地化的空气污染与人群健康的暴露反应关系,从而推动空气质量基准的出台。应依托中国环境基准委员会,建立生态环境与卫生健康部门的密切合作机制,建立空气质量基准和大气污染健康数据集成平台,持续开展大气污染对人群健康急慢性影响的系统性研究,并探索空气污染、气候变化与人体健康三者之间的相互影响关系。

第二,把握“十四五”战略契机,评估与修订空气质量标准。发达国家更新空气质量标准频次一般不超过8年。应尽快启动标准评估修订程序,结合中国本地化的空气污染-暴露反应关系,分析不同情景下的成本效益等社会经济影响。鉴于当前全国地级以上城市PM2.5年均浓度平均水平已达标(33ug/m3),且实现新标准仍需8-10年的周期,建议于“十四五”期间将PM2.5标准加严到25ug/m3,并鼓励海南、广东、上海等空气质量达标地区研究制定地方环境空气质量标准,推动地方有效减排和健康风险的进一步降低。

第三,瞄准世界级空气质量目标,制定长期战略愿景。中国已经设立到2050年建成社会主义现代化强国的目标愿景和到2035年建成美丽中国的中期目标。则到2050年中国的空气质量水平应该也能达到WHO 2005版AQG即10ug/m3,也就是中国应该有雄心通过30年努力实现欧美发达国家当前的空气质量水平。基金会组织顶级科研单位对中长期空气质量和温室气体减排目标的关联性进行了系统分析,认为实现上述世界级空气质量目标能有效推动碳中和目标的实现,反之碳中和目标也会推动空气质量的持续深度改善。两者同根同源同过程,核心是四大结构调整和化石能源的削减。

图5 标准驱动下中国空气质量改善中长期目标

(来源 能源基金会 清洁空气战略  )

第四,向前端结构优化要减排,确保减污降碳协同增效。根据能源基金会支持的清洁空气战略研究,到2030年前,实现空气质量全面持续改善并推动碳达峰必须加大源头治理力度,优先实施民用散煤替代、各领域节能、钢铁行业结构转型、发电结构优化、非道路机械电气化转型、柴油车电气化转型等措施。在减污降碳协同增效优化情景下,全国人群PM2.5年均暴露水平可从2020年的33μg/m3下降到21 μg/m3。2030年之后,碳中和目标下的深度低碳能源转型措施将成为我国空气质量持续深度改善的动力源泉。在最严格的碳中和情景下,到2050年全国碳排放总量和PM2.5排放将减少90%以上。PM2.5年均暴露水平达到7-8μg/m3,模型测算可抵消老龄化带来的健康损失,并将空气污染过早死亡减少超过四分之三。空气污染问题得到根本解决。