空气质量指数 AQI

我们常说的AQI中文名字叫空气污染指数(Air Quality Index,缩写AQI),就是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康、生态、环境的影响,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,它将空气污染程度和空气质量状况分级表示,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。针对单项污染物的还规定了空气质量分指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。

很多人,包括一些专家有时候会对AQI产生误解:

  • aqi不就是pm2.5吗?
  • pm2.5已经200多了,为什么aqi才100?
  • 室外都看不见人了,为什么还说空气质量是良?

希望看完本篇文章,能让你进一步了解与我们息息相关的空气质量指数。

空气质量标准

2012年上半年出台规定,将用空气质量指数(AQI)替代原有的空气污染指数(API)。

空气质量按照空气质量指数大小分为六级,相对应空气质量的六个类别,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,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。

根据《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633—2012)规定:空气污染指数划分为0-50、51-100、101-150、151-200、201-300和大于300六档,对应于空气质量的六个级别,指数越大,级别越高,说明污染越严重,对人体健康的影响也越明显。

  • 空气污染指数为0-50,空气质量级别为一级,空气质量状况属于优。此时,空气质量令人满意,基本无空气污染,各类人群可正常活动。
  • 空气污染指数为51-100,空气质量级别为二级,空气质量状况属于良。此时空气质量可接受,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,建议极少数异常敏感人群应减少户外活动。[3]
  • 空气污染指数为101-150,空气质量级别为三级,空气质量状况属于轻度污染。此时,易感人群症状有轻度加剧,健康人群出现刺激症状。建议儿童、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。[3]
  • 空气污染指数为151-200,空气质量级别为四级,空气质量状况属于中度污染。此时,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,建议疾病患者避免长时间、高强度的户外锻练,一般人群适量减少户外运动。[3]
  • 空气污染指数为201-300,空气质量级别为五级,空气质量状况属于重度污染。此时,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,建议儿童、老年人和心脏病、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。[3]
  • 空气污染指数大于300,空气质量级别为六级,空气质量状况属于严重污染。此时,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,建议儿童、老年人和病人应当留在室内,避免体力消耗,一般人群应避免户外活动。

计算方法

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);

式中:

  • 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;

式中:

  • IAQI——空气质量分指数;
  • n——污染物项目。

第三步是对照AQI分级标准,确定空气质量级别、类别及表示颜色、健康影响与建议采取的措施。
简言之,AQI就是各项污染物的空气质量分指数(IAQI)中的最大值,当AQI大于50时对应的污染物即为首要污染物。IAQI大于100的污染物为超标污染物。

中美空气质量差异

中美AQI标准和技术规定:中国空气质量标准来自国家环境保护部发布的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)、《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ633-2012)(下称《规定》);美国标准来自美国环境保护署(EPA)官网(http://www.epa.gov/)发布的一系列标准和技术规范,包括每日空气质量报告技术帮助文档———空气质量指数(AQI)》、《环境空气质量标准(NAAQS)》、《空气量指数(AQI)》等。

  1. 中美AQI计算公式一致,AQI标准分级、污染物项目、平均时间和浓度限值等依据各自环境空气质量标准而制定;在PM2.5和PM10空气质量分指数计算中,美国采用NowCast计算方法,该算法能够快速响应变化的空气质量状况;中国采用颗粒物24h平均值代替1h平均值计算PM2.5和PM10的空气质量分指数的做法会将污染等级严重化.

  2. 中国颗粒物浓度限值存在一定的问题,主要表现在AQI<200时的中国PM2.524h平均浓度限值评定标准较宽松,由此导致PM2.5/PM10比值出现与实际不符的现象;在空气质量优的情况下,即当AQI=50时,PM2.5/PM10比值为0.7,与实际情况不相符.

  3. 北京奥体中心监测点数据分析结果表明,AQI<50时,PM2.5/PM10比值小于0.5,且PM2.5/PM10的比值随着污染指数的增大而增大.建议中国尽早修订和调整颗粒物实时报的浓度限值并完善其计算方法。