環境空氣質量新標準分步實施期的空氣質量綜合分析

姜 杰 袁 雪 賈 琰

(貴州省環境監測中心站，貴陽 550081)

近年來，我國社會經濟高速發展，以煤炭為主的能源消耗量大幅攀升，機動車保有量急劇增加，在可吸入顆粒物和總懸浮顆粒物污染未全面解決的情況下，一些地區PM2.5和臭氧污染加重，灰霾現象頻繁發生，大氣污染來源廣泛、成分復雜、形勢嚴峻。依據原有環境空氣質量評價體系，我國部分區域和城市環境空氣質量評價結果與大眾主觀感受不一致。為進一步保護公眾健康，縮小公眾感官與空氣質量評價結果的差異，推動環境宏觀戰略目標的實現，為體現我國環境空氣質量管理思路從一次污染物控制向以二次污染物為主的復合污染控制轉變，從局地控制向區域聯防聯控轉變，2012年2月，環保部修訂發布了GB 3095—2012《環境空氣質量標準》，標志著環境保護工作的重點開始從污染物排放控制管理階段向環境質量管理階段轉變。

GB 3095—2012《環境空氣質量標準》在發布的同時，也規定了分步實施的時間表，從2013年1月1日至2016年1月1日，不同城市將按不同的時間和進度分步執行。期間，多種相關的技術規范陸續隨新標準需求的變化逐步進行了更新、修訂和替換，新的環境空氣質量監測和發布體系逐步形成。在新體系的建設和運行中，城市環境空氣質量的綜合分析技術也隨之改變，省、市、縣3級監測部門在逐漸適應新體系的過程中，在空氣質量綜合分析工作中存在一些容易混淆的問題，本文主要將致力于捋清尚未開展新標準監測的城市在體系變化過程中如何執行規范的問題。

1 環境空氣質量標準體系的發展變化

我國首個空氣環境質量標準GB 3095—1982《大氣環境質量標準》于1982年首次發布，1996年第一次修訂為GB 3095—1996《環境空氣質量標準》(以下簡稱96標準)，2000年第二次修訂，在修改單中發布了3條修改，2012年第三次修訂為 GB 3095—2012《環境空氣質量標準》(以下簡稱12標準)。由于12標準的分步實施期前后跨3年(2013～2016年)時間，故目前96標準和12標準在不同城市分別執行，各城市正陸續進行新標準監測的升級改造工作，逐步加入12標準的執行隊伍。

對比96標準和12標準，簡單來說，96標準在發布之初對應的是基于采用連續采樣手工分析方式的3項主要指標的環境空氣質量連續監測體系，12標準所對應的是6項主要指標的環境空氣質量自動監測體系。在環境空氣功能區分類、標準分級、污染物項目、取值時間及標準限值、監測方法、數據統計的有效性規定等各方面都有不同的規定。

2005年，在自動監測逐漸成為城市環境空氣質量的主要監測手段后，當時的國家環境保護總局發布了HJ/T 193—2005《環境空氣質量自動監測技術規范》。該標準除規定了環境空氣質量自動監測的各種技術要求外，也規定了自動監測體系中的數據采集頻率、取值時間和有效性規定。在2005年至2013年期間采用自動監測技術，執行96標準限值和標準分級，成為我國上一階段環境空氣質量監測體系的核心方式。在這一階段的環境空氣質量綜合分析工作中，數據采集頻率、取值時間和有效性應執行HJ/T 193—2005《環境空氣質量自動監測技術規范》要求，環境空氣功能區分類、標準分級、污染物項目、取值時間及標準限值應執行96標準要求。

2013年8月，隨著HJ 654—2013《環境空氣氣態污染物(S O2、N O2、O3、C O)連續自動監測系統技術要求及檢測方法》、HJ 653—2013《環境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續自動監測系統技術要求及檢測方法》、HJ 655—2013部分代替HJ/T 193—2005《環境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續自動監測系統安裝和驗收技術規范》、HJ 193—2013部分代替HJ/T 193—2005《環境空氣氣態污染物(S O2、N O2、O3、C O)連續自動監測系統安裝驗收技術規范》等一系列自動監測新技術規范的發布，HJ/T 193—2005《環境空氣質量自動監測技術規范》被廢止。

2013年9月，環保部發布了HJ 663—2013《環境空氣質量評價技術規范(試行)》，對環境空氣質量評價的范圍、評價時段、評價項目、評價方法和數據統計方法等進行了新的規定，是目前環境空氣質量綜合分析工作的主要依據規范。

2008年，隨著公眾和環境管理部門對城市實時環境空氣質量的關注度提升，以及環境空氣質量自動監測技術的普及，環保部制訂了《城市空氣質量日報和預報技術規定》，規定了城市空氣污染指數(API)的計算及報告，空氣質量日報的監測方法、時段，空氣質量日報、預報的數據處理，日報、預報過程的質量保證與質量控制等，規范了環境空氣質量日報工作。2012年，對應12標準的發布，環保部發布了HJ 633—2012《環境空氣質量指數(AQI)技術規定》，對環境空氣質量指數的分級方案、計算方法和環境空氣質量級別與類別，以及空氣質量指數日報和實時報的發布內容、發布格式等進行了規定，對新準標體系下的空氣質量日報和預報工作進行了有效補充。

2 新標準過度期的環境空氣質量綜合分析

隨著GB 3095—2012《環境空氣質量標準》的發布，各城市按國家分步實施的要求，逐步建設和開展新體系的城市環境空氣質量監測工作。具體到貴州省，省會貴陽市于2013年1月1日正式開展新標準6指標監測工作，國家重點城市遵義于2014年1月1日正式開展新標準6指標監測工作，其余7個中心城市將于2015年1月1日正式開展新標準6指標監測工作，而其余區縣將于2016年1月1日正式開展新標準6指標監測工作(部分區縣2015年年初開始)。在這幾年的分步實施期內，環境空氣質量監測綜合分析工作面臨新標準和舊標準的交叉并行局面，且國家標準和規范也在同步做出更新替換，故需做好實際監測工作與新的標準規范體系的結合，既在規范法規上不出現紕漏，又照顧到未開展新標準監測工作的城市的實際情況，向環境管理部門和公眾提供準確及時的環境空氣質量綜合分析結果和報告。

對于已經建設完成新標準6指標監測體系的城市，在自動監測技術、綜合分析方法、標準限值、日報和預報等方面，完全執行2012年后國家環保部頒布的各種標準和規范。

對于目前尚未建設完成和尚未開展新標準6指標監測的城市，在自動監測技術方面，由于 HJ/T 193—2005自動監測技術規范已廢止，故應執行HJ 654—2013《環境空氣氣態污染物(S O2、N O2、O3、C O)連續自動監測系統技術要求及檢測方法》、HJ 653—2013《環境空氣顆粒物(PM10和 PM2.5)連續自動監測系統技術要求及檢測方法》、HJ 655—2013部分代替HJ/T 193—2005《環境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續自動監測系統安裝和驗收技術規范》中關于S O2、N O2、PM103項指標的要求;在綜合分析方法和標準限值方面，則沿用原有96標準體系要求，日報和預報仍執行2008年《城市空氣質量日報和預報技術規定》。

3 分步實施期綜合分析工作中的具體問題

3.1 數據統計的有效性規定

96標準是基于連續監測方式制定的數據統計有效性規定，不適于自動監測方式使用，目前2005年自動監測技術規范已廢止，所以新舊兩種自動監測體系，都應執行2013年發布的新自動監測技術規范要求的數據統計有效性規定。新自動監測技術規范的數據統計有效性規定與12標準和HJ 663—2013評價規范一致。其中新的自動監測技術規范未規定PM10的數據統計有效性，可參照12標準執行。

3.2 取值時間

在3項指標舊的自動監測體系中，按 HJ/T 193—2005《環境空氣質量自動監測技術規范》和2008年《城市空氣質量日報和預報技術規定》要求，每日監測的取值時間為前1日12:00至當日12:00，周期為24 h。隨著監測數據實時傳輸和發布平臺的建設普及，6項指標新的自動監測體系將每日監測取值時間改為當日0:00至24:00，使日報結果更為客觀，進一步減少了群眾的感官與評價結果的差異。不同的取值時間對日報結果的影響較大，對月、季、年度評價影響不大。對于客觀存在的實際監測結果，不同的取值時間造成的不同評價結果是可以理解和接受的。

3.3 綜合指數

在環境空氣質量狀況的比較評價中，綜合指數是一項重要的評價方法。綜合污染指數在1991年《環境質量報告書編寫技術規范》中被列入比較評價標準方法，多年來被廣泛運用于空氣、地表水質量狀況的比較評價和定性評價。在2013年HJ 663—2013《環境空氣質量評價技術規范(試行)》中，綜合污染指數改稱為環境空氣質量綜合指數，突出質量，去掉了污染二字。在計算方法上，單項指數的計算中，引入了日均濃度的特定百分位數濃度與日均值二級標準限值，計算公式為:

式中:Ii——污染物i的單項指教;

Ci，a——污染物i的年均值濃度值，i包括 S O2、N O2、PM10及 PM2.5;

Si，a——污染物i的年均值二級標準限值，i包括 S O2、N O2、PM10及 PM2.5;

Si，d——污染物i的24 h平均濃度限值二級標準(對于O3，為8 h均值的二級標準)。

式中可以看出，單項指數在計算時，分別計算年均濃度與年均二級標準限值的比值和日均特定百分位數濃度與日均二級標準限值的比值，然后取其中較大的作為該指標的單項指數，與原先單項污染指數的計算方法有明顯的變化。

3.4 API與 AQI

配合《環境空氣質量標準》的修訂，環境保護部同時開展了《環境空氣質量指數(AQI)日報技術規定》制定工作。AQI比API主要有四個方面改進:一是將環境空氣污染指數(API)改為環境空氣質量指數(AQI)，與國際通行的名稱一致;二是評價因子增加了O3、C O和PM2.5，以更好地表征環境空氣質量狀況，反映我國當前復合型大氣污染形勢;三是調整了指數分級分類表述方式，與對應級別空氣狀況對人體健康影響的描述更匹配;四是完善空氣質量指數發布方式，將日報周期從原來的前1日12:00到當日12:00修改為0:00點到24:00點，并規定實時發布 S O2、N O2、PM10、C O、PM2.5、O3小時濃度和 O3的8 h濃度。

當然，由于評價內容的增加將使AQI評價結果與API評價結果產生差異，在部分地區甚至會差異很大，這并不意味著客觀環境狀況的改變，而是評價方法改變所導致的。開展AQI評價和報告，首要任務是為公眾提供簡潔明了的空氣質量狀況和保護健康建議，《環境空氣質量指數(AQI)日報技術規定》中提出了不同空氣質量狀況下保護人體健康的具體建議，這將為提高環境信息公開效果、實現環保服務民生提供基礎和技術支持。

執行96標準的城市，仍按API進行評價和日報統計。執行新標準的城市，按AQI進行評價和日報統計。

3.5 數據修約

執行96標準的城市，3項主要指標采用mg/m3為單位，小數位數保留3位。執行12標準的城市，數據單位和小數位數按表1執行。

表1 污染物數據單位和保留小數位數

3.6 省級整體評價比較評價

環保部《空氣質量新標準第一階段監測實施方案》和《空氣質量新標準第二階段監測實施方案》明確指出“十二五”期間，省級和國家級環境空氣質量五年整體評價繼續采用S O2、N O2和PM10等3項指標，按GB 3095—1996《環境空氣質量標準》和 GB 3095—2012《環境空氣質量標準》分別進行評價。與暫未實施空氣質量新標準的城市(區域)間空氣質量比較評價，采用 S O2、N O2和PM10等3項指標，按GB 3095—1996《環境空氣質量標準》和 GB 3095—2012《環境空氣質量標準》分別進行評價。

4 結語

目前，城市環境空氣質量的監測和綜合分析工作處于新舊監測方式、新舊監測指標、新舊執行標準并行階段，且各地的監測現狀隨時間不斷更新，更好的理解各種不同時段發布的監測技術規范和標準所對應的監測工作現狀，對于我們綜合分析工作的正常進行至關重要。在實際的工作中，隨著各級監測工作現狀的變化和各級環境管理部門與時俱進的不同要求，還會出現各種新的問題，我們應及時了解和學習國家不斷發展更新的技術文件，以應付不斷改變的工作要求。

［1］GB 3095—1996環境空氣質量標準［S］.

［2］GB 3095—2012環境空氣質量標準［S］.

［3］HJ/T 193—2005環境空氣質量自動監測技術規范［S］.

［4］ HJ 653—2013 環境空氣顆粒物(PM10和 PM2.5)連續自動監測系統技術要求及檢測方法［S］.

［5］ HJ 654—2013 環境空氣氣態污染物(S O2、N O2、O3、C O)連續自動監測系統技術要求及檢測方法［S］.

［6］HJ 655—2013部分代替HJ/T 193—2005環境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續自動監測系統安裝和驗收技術規范［S］.

［7］HJ 193—2013部分代替 HJ/T 193—2005環境空氣氣態污染物(S O2、N O2、O3、C O)連續自動監測系統安裝驗收技術規范［S］.

［8］城市空氣質量日報和預報技術規定［S］.

［9］HJ 633—2012環境空氣質量指數(AQI)技術規定(試行)［S］.

［10］HJ 663—2013環境空氣質量評價技術規范(試行)［S］.

［11］環境保護部辦公廳.空氣質量新標準第一階段監測實施方案(環辦［2012］81號)［Z］.

［12］環境保護部辦公廳.空氣質量新標準第二階段監測實施方案(環辦［2013］30號)［Z］.