- PM2·5和氣體凈化技術
- 都麗紅主編
- 4348字
- 2020-08-13 17:22:04
2.4 國內(nèi)外相關空氣質(zhì)量標準
2.4.1 我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準
本節(jié)對我國現(xiàn)行的環(huán)境空氣質(zhì)量標準進行了分析,探討了新舊標準的不同點及新增的監(jiān)測指標和限值,同時對 WHO、美國、歐盟等國家和組織的環(huán)境空氣質(zhì)量標準進行了比較,為我國現(xiàn)行標準的完善提供參考[15-17]。
2.4.1.1 《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996)
我國國家環(huán)保局根據(jù)《中華人民共和國大氣污染防治法》和國家標準化工作程序的規(guī)定,委托中國環(huán)境監(jiān)測總站對原《大氣環(huán)境質(zhì)量標準》(GB 3095—82)[18]進行了修訂,并于1996年1月18日發(fā)布了修訂后的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996),1996年10月1日起在全國實施,代替GB 3095—82。
(1)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996)[19]中規(guī)定了二氧化硫、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物、氮氧化物、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、鉛、苯并[a]芘及氟化物10項污染物在3個標準級別(一級、二級和三級)中分別對應于不同取值時間 (小時、日、年)的濃度限值。
(2)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996)[19]中將環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為3類:一類區(qū)為自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的地區(qū);二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū);三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。其標準也相應分為3級,主要目標污染物為二氧化硫(SO2)、總懸浮顆粒(TSP)、可吸入顆粒物(PM10)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、鉛 (Pb)、苯并[a]芘、氟化物(F)。
(3)隨著經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護形勢的需要,我國于 2000年對《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996)進行了相應的修訂,取消了氮氧化物的環(huán)境空氣質(zhì)量標準,修訂了二氧化氮和臭氧的濃度限值。修訂后的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》主要包含二氧化硫、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、鉛、苯并[a]芘及氟化物9項污染物在3個標準級別中分別對應于不同取值時間的濃度限值。
(4)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996) [19]是在限定的時間內(nèi)對環(huán)境空氣中各種污染物規(guī)定了最高的允許質(zhì)量濃度,是為實現(xiàn)國家環(huán)境政策要求而確定的環(huán)境質(zhì)量目標,也是評價環(huán)境空氣質(zhì)量的依據(jù)。《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996)作為我國環(huán)境空氣質(zhì)量評價的依據(jù),多年來為客觀、準確評價我國城市的環(huán)境空氣質(zhì)量提供了必要的保證。
近年來隨著城市環(huán)境空氣質(zhì)量的復合型污染態(tài)勢的凸顯,《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996)已經(jīng)暴露出一定的不足,為了更好地認識和評價我國的環(huán)境空氣質(zhì)量,下面將對我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準的主要污染物濃度限值和美國、歐盟、日本、韓國、WHO等國家和組織的環(huán)境空氣質(zhì)量標準進行相關的比較。
2.4.1.2 環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB 3095—2012) [20,21]
2000年1月6日,國家環(huán)境保護總局發(fā)布 “關于發(fā)布《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—1996)修改單的通知(環(huán)發(fā)〔2000〕1號)”,主要修改了一些指標。2008年環(huán)保部還發(fā)布了行業(yè)標準《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境》(HJ 2.2—2008);2012年2月,國家環(huán)境保護部發(fā)布了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012) [21],它是根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》制定的。
(1)環(huán)境空氣污染物濃度限值 我國新版《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012)是在1996年舊版基礎上進行修訂的,主要是增加了PM2.5大氣污染指標監(jiān)測,提高了PM10和 NO2 等污染物的濃度限值。通過分析我國空氣質(zhì)量標準執(zhí)行現(xiàn)狀,并與 WHO、美國、歐盟等地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量標準及主要污染物指標、限值、實施要求等進行了對比,現(xiàn)各國空氣質(zhì)量監(jiān)測指標主要為PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3,對有毒物質(zhì)和重金屬污染物的監(jiān)測將成為未來發(fā)展的重點。
GB 3095—2012規(guī)定的環(huán)境空氣污染物基本項目濃度限值見表2-3。GB 3095—2012要求環(huán)境空氣功能區(qū)質(zhì)量:一類區(qū)為自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的區(qū)域,一類區(qū)適合一級濃度限值;二類區(qū)為居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)和農(nóng)村地區(qū),二類區(qū)適合二級濃度限值。
表2-3 GB 3095—2012規(guī)定的環(huán)境空氣污染物基本項目濃度限值

同時,GB 3095—2012中規(guī)定了評價不同污染物濃度的時間間隔,包括年平均、24h平均、8h平均和1h平均濃度限值,這主要是與不同污染物對健康的影響積累程度有關。此外,在任何情況下,有效的污染物濃度數(shù)據(jù)均應符合表2-3中的最低要求,否則視為無效數(shù)據(jù)。
(2)污染物濃度的分析方法 GB 3095—2012還給出了各項污染物的分析方法(表2-4),采用相應的方法分析各項污染物的濃度。
表2-4 各項污染物的分析方法

(3)污染物濃度數(shù)據(jù)有效性的最低要求 任何情況下,有效的污染物濃度數(shù)據(jù)均應符合表2-5中的最低要求,否則應視為無效數(shù)據(jù)。
表2-5 污染物濃度數(shù)據(jù)有效性的最低要求

(4)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI) 2012年2月,環(huán)保部同時出臺了《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術規(guī)定(試行)》,對環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)的分級方案、計算方法以及指數(shù)發(fā)布內(nèi)容和相關要求進行了規(guī)定,并與《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012)同步實施(表2-6)。
表2-6 環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)及相關信息

當環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)大于50,空氣質(zhì)量分指數(shù)(IAQI)最大的污染物為首要污染物,IAQI大于100的污染物為超標污染物,見表2-7。
表2-7 空氣質(zhì)量分指數(shù)(IAQI)及對應的污染物項目濃度限值

①SO2、NO2、CO的1h平均濃度限值僅用于實時報,在日報中需使用相應污染物的 24h平均濃度限值。
②SO2 1h平均濃度值高于 800μg/m3的,不再進行空氣質(zhì)量分指數(shù)計算,SO2 空氣質(zhì)量分指數(shù)按 24h平均濃度計算的分指數(shù)報告。
③O3 8h平均濃度高于 800μg/m3 的,不再進行空氣質(zhì)量分指數(shù)計算,O3空氣質(zhì)量分指數(shù)按 1 h平均濃度計算的分指數(shù)報告。
(5)環(huán)境空氣中重金屬和氟化物參考濃度極限值 《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095—2012)附錄A(資料性附錄)中規(guī)定了環(huán)境空氣中鎘、汞、砷、六價鉻和氟化物參考濃度極限值(表2-8)。同時還規(guī)定了各省級人民政府可根據(jù)當?shù)丨h(huán)境保護的需要,針對環(huán)境污染的特點,對該標準中未規(guī)定的污染物項目制定并實施地方環(huán)境空氣質(zhì)量標準。
表2-8 環(huán)境空氣中鎘、汞、砷、六價鉻和氟化物參考濃度極限值

①適用于城市地區(qū)。
②適用于牧業(yè)區(qū)和以牧業(yè)為主的半農(nóng)半牧區(qū),桑蠶區(qū)。
③適用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)區(qū)。
(6)該標準的實施與監(jiān)督 各類環(huán)境空氣功能區(qū)的范圍由縣級以上(含縣級)人民政府環(huán)境保護行政主管部門劃分,報本級人民政府批準實施。按照《中華人民共和國大氣污染防治法》的規(guī)定,未達到該標準的大氣污染防治重點城市,應當按照國務院或者國務院環(huán)境保護行政主管部門規(guī)定的期限,達到該標準。該城市人民政府應當制定限期達標規(guī)劃,并可以根據(jù)國務院的授權或者規(guī)定,采取更嚴格的措施,按期實現(xiàn)達標規(guī)劃。
(7)《大氣污染防治行動計劃》(氣十條) 2013年6月制定的有關空氣污染治理的“氣十條”,對學術界產(chǎn)生了深遠影響。“氣十條”規(guī)定的奮斗目標:經(jīng)過五年努力,全國空氣質(zhì)量總體改善,重污染天氣較大幅度減少;京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域空氣質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)。力爭再用五年或更長時間,逐步消除重污染天氣,全國空氣質(zhì)量明顯改善。
具體指標:到2017年,全國地級及以上城市可吸入顆粒物濃度比2012年下降10%以上,優(yōu)良天數(shù)逐年提高;京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域細顆粒物濃度分別下降25%、20%、15%左右,其中北京市細顆粒物年均濃度控制在60μg/m3左右。
2.4.2 國外空氣顆粒物質(zhì)量標準研究進展
國外發(fā)達國家在環(huán)境空氣質(zhì)量標準的制定、修訂和執(zhí)行方面展開了大量系統(tǒng)的研究,近年來大氣污染顆粒物質(zhì)量標準成為各國關注的熱點。
2.4.2.1 《空氣質(zhì)量準則》(AQGs)
聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織《空氣質(zhì)量準則》(AQGs)是針對世界范圍內(nèi)使用而制定的,其對PM2.5和PM10的年均、日均濃度設定了準則值和三個分級過渡時期的目標值。準則值要求最為嚴格,主要是根據(jù)研究得出的較合理、健康危險較小的顆粒物限值標準,即便是發(fā)達國家,也很難馬上實現(xiàn)。因此,又對PM2.5和PM10設立了相對寬松的三個分級過渡時期目標值,有助于各國評估減少顆粒物濃度過程中取得的進展(表2-9)。
表2-9 WHO 制定的PM2.5準則值和目標值 單位:μg/m3

2.4.2.2 美國顆粒物監(jiān)測標準
1971年,美國政府率先建立顆粒物監(jiān)測標準,第一次規(guī)定了總懸浮顆粒物(TSP)的一級標準和二級標準。隨著對顆粒物污染研究的不斷深入,發(fā)現(xiàn)顆粒物粒徑越小,其對人體健康的危害越大,因此美國環(huán)保署在1987年將監(jiān)測顆粒物粒徑降低至PM10,并在1997年頒布了PM2.5監(jiān)測標準。2006年,美國在原有標準的基礎上頒布了新的空氣顆粒物質(zhì)量標準(表2-10)。
表2-10 美國現(xiàn)行空氣顆粒物質(zhì)量標準 單位:μg/m3

表2-11為美國環(huán)保署2012年公布的PM2.5標準值、AQI、空氣質(zhì)量與健康警示。
表2-11 美國環(huán)保署2012年公布的PM2.5標準值、AQI、空氣質(zhì)量與健康警示

2.4.2.3 歐盟空氣質(zhì)量法令
20世紀80年代,歐盟開始致力于空氣顆粒物監(jiān)測。2005年,歐盟制定了PM10標準,但其成員國中有23個國家出現(xiàn)了PM10濃度超標的情況。2008年,歐盟通過了新的空氣質(zhì)量法令(2008/50/EC),開始嚴格監(jiān)督執(zhí)行空氣質(zhì)量標準,對超標行為進行嚴厲懲罰。同年5月,歐盟發(fā)布《關于歐洲空氣質(zhì)量及清潔空氣法令》(The Ambient Air Quality and Cleaner Air for Europe),規(guī)定了PM2.5的目標濃度限值、暴露濃度限值和削減目標值,并于2010年制定了PM2.5標準。該法令要求到2020年,歐盟成員國需在2010年的基礎上平均降低20%的細顆粒物PM2.5含量,在2015年將城市地區(qū)可吸入顆粒物含量控制在年平均濃度20μg/m3以下。例如英國將PM2.5年均值25μg/m3作為2020年的目標濃度限值,要求所有行政區(qū)在2010~2020年的暴露濃度削減15%,而蘇格蘭到2020年則要達到12μg/m3的年均濃度限值。
2.4.3 我國空氣質(zhì)量標準與國外的對比分析
2.4.3.1 我國與世界其他國家地區(qū)PM2.5濃度標準對比
我國與世界其他國家地區(qū)PM2.5濃度標準對比見表2-12。近年來,世界各國展開了對空氣質(zhì)量標準的修訂,都增加了PM2.5的環(huán)境質(zhì)量標準,逐漸開始取消對總懸浮顆粒物(TSP)的監(jiān)測,嚴格制定了O3的濃度限值。歐盟等開始對有毒有害污染物項目進行規(guī)定,包括來源于燃煤和機動車排放的 As、Cd 和 Ni 等重金屬污染物。
表2-12 我國與世界其他國家地區(qū)PM2.5濃度標準對比[4]

2.4.3.2 我國PM2.5濃度限值與部分國家和組織的比較
我國在2000年制定的空氣質(zhì)量標準中,增加了PM2.5限值:日平均一級標準為35μg/m3,二級標準為75μg/m3;年平均一級標準為15μg/m3 ,二級標準為35μg/m3[7]。我國PM2.5年平均濃度限值略高,除了低于印度,僅是WHO第一階段濃度限值;澳大利亞、美國、日本、墨西哥年均濃度限值都相對較低,均在15μg/m3以下,其中美國、日本和墨西哥處于WHO第三階段濃度限值,澳大利亞要低于WHO準則值(圖2-1)。表2-13為歐盟PM2.5目標值、暴露濃度限值和削減目標值。

圖2-1 PM2.5年平均濃度標準濃度比較
表2-13 歐盟 PM2.5目標值、暴露濃度限值和削減目標值 單位:μg/m3

2.4.3.3 我國PM10濃度限值與部分國家的比較
我國PM10一級日均濃度標準與WHO準則值相同,但是二級日均標準是WHO的3倍。我國一級年均濃度標準是WHO準則值的2倍,介于WHO目標值Ⅱ和Ⅲ之間;我國的二級標準與WHO的目標值Ⅰ相同(表2-14)。
表2-14 PM10空氣質(zhì)量標準比較 單位:μg/m3

2.4.3.4 國內(nèi)外空氣質(zhì)量標準的修訂及監(jiān)測項目
同樣我國也提高了各污染物限值,增加了PM2.5的監(jiān)測,收緊了PM10、NO2的濃度限值(表2-15)。
表2-15 國內(nèi)外空氣質(zhì)量標準修訂及監(jiān)測項目

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