六成中國(guó)城市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)，但標(biāo)準(zhǔn)本身 “達(dá)標(biāo)” 了嗎？
西藏定日縣加烏拉山口，是進(jìn)入珠穆朗瑪峰國(guó)家自然保護(hù)區(qū)后前往珠峰大本營(yíng)必經(jīng)的一個(gè)埡口，海拔5210米，在此可以眺望5座8000米級(jí)雪峰，遠(yuǎn)處中心偏左為珠峰。攝于2022年5月13日。該地細(xì)顆粒物濃度極低，能見度高。| 圖源：朱彤
5月26日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《2021中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》?！豆珗?bào)》顯示，2021年污染物排放持續(xù)下降，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯改善，其中，大氣環(huán)境方面，64.3%的地級(jí)及以上城市環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
此前的4月，世界衛(wèi)生組織（WHO）更新了空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)標(biāo)2021版全球空氣質(zhì)量指導(dǎo)值（Air Quality Guidelines, AQG）對(duì)全球各個(gè)城市空氣質(zhì)量的達(dá)標(biāo)情況逐一盤點(diǎn)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，全球99%的城市都超過了WHO指導(dǎo)值。
“達(dá)標(biāo)” 與 “超標(biāo)” 其實(shí)只是一個(gè)相對(duì)結(jié)果，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)在不同的背景下有所差異，對(duì)比之下會(huì)有完全不同的參考意義。以細(xì)顆粒物（PM2.5）為例，中國(guó)細(xì)顆粒物年均濃度標(biāo)準(zhǔn)限值為35 μg/m3，是WHO的第一階段過渡目標(biāo)，這一標(biāo)準(zhǔn)是歐盟標(biāo)準(zhǔn)的1.4倍，日韓的2.3倍，新加坡、美國(guó)的2.9倍，新版指導(dǎo)目標(biāo)的7倍。
《知識(shí)分子》邀請(qǐng)環(huán)境健康與環(huán)境政策研究領(lǐng)域?qū)W者，解讀指導(dǎo)值為何更新及其對(duì)于我國(guó)空氣質(zhì)量管理的參考價(jià)值。
撰文 | 朱彤 萬(wàn)薇 劉俊 薛濤 宮繼成 張世秋
責(zé)編 | 馮灝
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圖1 2021年339個(gè)城市六項(xiàng)污染物各級(jí)別城市比例 | 數(shù)據(jù)來(lái)源：生態(tài)環(huán)境部《2021中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》
這里的標(biāo)準(zhǔn)指的是生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）[2]，該標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1982年，至今經(jīng)過三次修訂，最新版本在2012年更新。
圖2 環(huán)境空氣污染物基本項(xiàng)目及濃度限值標(biāo)準(zhǔn) | 數(shù)據(jù)來(lái)源：環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB 3095—2012
從 “普遍超標(biāo)” 到 “六成達(dá)標(biāo)”，中國(guó)城市的空氣質(zhì)量肉眼可見大幅改善，也涌現(xiàn)了一批領(lǐng)跑城市，深圳是其中的一個(gè)典型。早在2017年，深圳就已經(jīng)不滿足于實(shí)現(xiàn)國(guó)標(biāo)，提出 “到2020年，全市PM2.5低于25 μg/m3，達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)”。2020年，深圳宣布已經(jīng)可以穩(wěn)定達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)，全年PM2.5濃度為19 μg/m3，而這一紀(jì)錄在2021年又再次被刷新，降至18 μg/m3。
然而，歐盟空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也并不能完全保障公眾健康。由于細(xì)顆粒物對(duì)健康的影響不存在安全閾值，即使在很低的濃度水平，仍然會(huì)存在健康損害。研究指出，歐盟許多城市顆粒物濃度確實(shí)符合本地標(biāo)準(zhǔn)，甚至低于10 μg/m3，但顆粒物暴露仍會(huì)造成平均預(yù)期壽命比無(wú)污染情況下少1年左右 [3]。
那么，到底什么才是能充分保護(hù)健康的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)呢？世衛(wèi)組織時(shí)隔16年，更新了涵蓋多項(xiàng)空氣污染物的全球空氣質(zhì)量指導(dǎo)值（Air Quality Guidelines, AQG）和服務(wù)于不同管理需求的過渡期目標(biāo)（Interim Targets, ITs）。
值得注意的是，指導(dǎo)值是完全依據(jù)科學(xué)研究獲得的結(jié)果，不具有法律約束力，部分國(guó)家在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)會(huì)結(jié)合考慮本國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)狀況等多方面的因素，形成具有法規(guī)約束力的“國(guó)標(biāo)”，一些地區(qū)和城市也會(huì)有地方標(biāo)準(zhǔn)。但WHO指導(dǎo)值是各國(guó)決策者指導(dǎo)立法、政策和規(guī)劃非常重要的科學(xué)參考。
首先，大幅加嚴(yán)了細(xì)顆粒物（PM2.5）的指導(dǎo)值——日均指導(dǎo)值從25 μg/m3降低至15 μg/m3，年均值從10 μg/m3降低至5 μg/m3，是此次指導(dǎo)值修訂最重要的變化。
此前臭氧的健康影響研究證據(jù)主要是短期，所以指標(biāo)取值時(shí)間是日峰值的8小時(shí)，大量研究 [4,5] 證實(shí)長(zhǎng)期臭氧濃度（特別是高峰季）會(huì)增加總死亡率、呼吸道死亡率，因此增設(shè)了臭氧濃度高峰季平均值，要求不超過60 μg/m3?；诙趸L(zhǎng)期暴露的風(fēng)險(xiǎn)證據(jù) [6,7]，將二氧化氮的年均指導(dǎo)值從40 μg/m3變更為10 μg/m3。并首次針對(duì)黑碳（black carbon, BC）、超細(xì)顆粒物（ultra-fine particles, UFP）和源于沙塵暴的顆粒物（sand and dust storm, SDS）提供了定性說明，提示這些空氣污染物的潛在健康危害。
圖3 全球空氣質(zhì)量指導(dǎo)值（Air Quality Guidelines, AQG）的調(diào)整 | 數(shù)據(jù)來(lái)源：世界衛(wèi)生組織
? 99th百分位（比如，每年3–4 天超標(biāo)）
? 年最大6個(gè)月MDA8滑動(dòng)平均值（MDA8為日最大8 小時(shí)臭氧濃度滑動(dòng)均值）
?
空氣質(zhì)量指導(dǎo)值的上一版本更新在2005年。2005年至今，科學(xué)家對(duì)空氣污染如何影響人類健康有了更多認(rèn)識(shí)，特別是在真實(shí)世界中觀察到越來(lái)越多空氣污染的致病證據(jù)。整體上，可以概括為科學(xué)證據(jù)更加充分、方法數(shù)據(jù)更為精細(xì)、健康保護(hù)需求更為緊迫。
首先，空氣污染與健康危害的流行病學(xué)證據(jù) “自然” 積累，更多研究表明空氣污染與健康危害存在因果聯(lián)系或潛在的因果聯(lián)系。
國(guó)際合作的大規(guī)模人群研究 [8]，使多種空氣污染物濃度概率分布的量化更為精準(zhǔn)。近年來(lái)，各國(guó)政府對(duì)大規(guī)模人群研究的資金投入都在增加，新建立的人群隊(duì)列規(guī)模也越來(lái)越大，如今，樣本量在20萬(wàn)以上規(guī)模的人群隊(duì)列已不罕見。
我國(guó)科學(xué)家針對(duì)空氣污染的健康效應(yīng)開展了多個(gè)具有標(biāo)志意義的隊(duì)列和時(shí)間序列研究，例如中國(guó)男性隊(duì)列研究、中國(guó)272城市死亡監(jiān)測(cè)研究、中國(guó)動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)研究等。歐美高收入國(guó)家的部分地區(qū)細(xì)顆粒物濃度已經(jīng)達(dá)到甚至低于2005版指導(dǎo)值，相應(yīng)累積了低濃度空氣污染健康效應(yīng)的研究。例如，歐洲空氣污染低濃度效應(yīng)研究 [9]、美國(guó)醫(yī)保隊(duì)列 [10] 研究，這些結(jié)果也被WHO采納作為關(guān)鍵證據(jù)。
其次，環(huán)境健康研究方法的創(chuàng)新和數(shù)據(jù)集成能力也在提升。有別于傳統(tǒng)的隊(duì)列數(shù)據(jù)，健康大數(shù)據(jù)在環(huán)境流行病學(xué)中的應(yīng)用也極大提高了空氣污染暴露反應(yīng)關(guān)系的人群代表性，這些數(shù)據(jù)包括基于醫(yī)保數(shù)據(jù) [11] 或者臨床/疾病登記數(shù)據(jù) [12] 構(gòu)建的 “新型” 隊(duì)列研究、基于人口普查數(shù)據(jù)開展的 “全” 人群研究等 [13]。
最后，全球保護(hù)公共健康的需求發(fā)生了新變化。近年來(lái)，在老齡化、世界經(jīng)濟(jì)兩極化、氣候變化等發(fā)展趨勢(shì)的影響下，保護(hù)人類健康面臨更為艱巨的挑戰(zhàn)。發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家的人口急劇老齡化、疾病譜變化導(dǎo)致慢性非傳染疾病在總疾病負(fù)擔(dān)中占據(jù)更大比例，而空氣污染是誘發(fā)呼吸和循環(huán)系統(tǒng)慢性疾病的重要誘因 [14]。
研究顯示，2012~2017年間，我國(guó)人口老齡化導(dǎo)致顆粒物相關(guān)死亡人數(shù)增加了34萬(wàn) [15]，大幅抵消了因空氣質(zhì)量改善帶來(lái)死亡人數(shù)減少41萬(wàn)的保護(hù)效益 [16]。欠發(fā)達(dá)國(guó)家由于其落后的醫(yī)療水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，空氣污染情況仍在惡化、相關(guān)疾病負(fù)擔(dān)日趨沉重，尤其是空氣污染引致的早產(chǎn) [17]、兒童健康風(fēng)險(xiǎn)增加 [18]，進(jìn)一步加劇了全球發(fā)展和健康負(fù)擔(dān)的不平等。
同時(shí)，全球氣候變化是當(dāng)代人類社會(huì)面臨的最重要威脅之一，如何緩解氣候危機(jī)是全人類需要解決的重大問題?？諝馕廴九c溫室氣體同源，部分空氣污染物的減排能夠同時(shí)保護(hù)人類健康和緩解氣候變暖，因而制定更為嚴(yán)格的指導(dǎo)值有助于各國(guó)通過提高空氣質(zhì)量治理目標(biāo)，促進(jìn)相關(guān)溫室氣體的減排。
據(jù)美國(guó)健康效應(yīng)研究所（HEI）的評(píng)估結(jié)果，目前全球尚未有任何一個(gè)國(guó)家能夠全面達(dá)到新版指導(dǎo)的要求。以細(xì)顆粒物為例，2019年全球細(xì)顆粒物暴露濃度最低的五個(gè)國(guó)家分別為芬蘭（5.57 μg/m3）、瑞典（5.65 μg/m3）、冰島（5.70 μg/m3）、愛沙尼亞（5.89 μg/m3）、新西蘭（6.05 μg/m3），即便是這些最 “清潔” 的國(guó)家，其細(xì)顆粒物濃度年均值均高于新版指導(dǎo)值給出的5 μg/m3。
今年４月，WHO更新了空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)標(biāo)新版指導(dǎo)對(duì)全球117個(gè)國(guó)家的6000多個(gè)城市監(jiān)測(cè)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了盤點(diǎn) [19]，全球幾乎全部人口（99%）都未 “達(dá)標(biāo)”，中低收入國(guó)家、老年人、兒童和孕婦等敏感人群疾病負(fù)擔(dān)更重。
我國(guó)更是如此。根據(jù)5月公布的《2021中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》，2021年，339個(gè)地級(jí)以上城市細(xì)顆粒物整體年均濃度為30 μg/m3 [20]，遠(yuǎn)高于2005年的指導(dǎo)值，距離新指導(dǎo)值更是遠(yuǎn)了一步。
研究 [21]還發(fā)現(xiàn)，以2020年為基準(zhǔn)年，如果年均細(xì)顆粒物濃度達(dá)到新指導(dǎo)指可以避免121.5萬(wàn)人的早逝，占全部細(xì)顆粒物長(zhǎng)期暴露相關(guān)死亡人數(shù)的96%。相比2005版指導(dǎo)值，達(dá)到新指導(dǎo)值可以額外避免每年22.3萬(wàn)早逝。
值得注意的是，由于中國(guó)有很多城市已經(jīng)達(dá)到了35 μg/m3的細(xì)顆粒物國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在這個(gè)時(shí)候 “提標(biāo)” 帶來(lái)的邊際效益是最大的，盡快修訂標(biāo)準(zhǔn)并設(shè)定更嚴(yán)格的空氣質(zhì)量管理目標(biāo)，將有助于實(shí)現(xiàn)健康保護(hù)效益的最大化。
圖4 提高空氣質(zhì)量指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)所能帶來(lái)的健康效益 | 作者制圖
WHO提出的指導(dǎo)值和過渡期四項(xiàng)目標(biāo)是各國(guó)制定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要參考，包括中國(guó)在內(nèi)的很多國(guó)家都在參考在指導(dǎo)值或過渡期目標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、污染特征和空氣質(zhì)量管理能力等制定了各國(guó)的 “國(guó)標(biāo)”。
需要注意的是，各國(guó)現(xiàn)行空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)普遍比2005版指導(dǎo)值寬松，以細(xì)顆粒物年均值為例，僅有澳大利亞、加拿大標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)，而中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)值則是2005版指導(dǎo)值的3.5倍，很顯然，2021新版值將進(jìn)一步拉開這一差距。
圖5 部分國(guó)家和地區(qū)細(xì)顆粒物濃度空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，綠色和藍(lán)色分別展示世界衛(wèi)生組織2021版全球空氣質(zhì)量指導(dǎo)值（AQG）和過渡期四階段目標(biāo)（IT），歐盟采用統(tǒng)一的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在圖中視為一個(gè)地理單元 | 作者制圖
是否要啟動(dòng)新一輪空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的修訂已經(jīng)提上研究議程，是我國(guó) “十四五” 大氣污染防治及其科學(xué)支撐的重要關(guān)注點(diǎn)。如何縮小現(xiàn)實(shí)可行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與新版指導(dǎo)值之間的差距，基于健康保護(hù)修訂我國(guó)的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，需要更深入的科學(xué)研究與決策權(quán)衡。
首先，指導(dǎo)值的 “科學(xué)性” 是相對(duì)的。
新版指導(dǎo)值首次明確關(guān)切黑碳、超細(xì)顆粒物和源于沙塵暴的顆粒物等大氣顆粒物組分的健康風(fēng)險(xiǎn)，指出這些特定組分可能解釋大氣顆?；旌衔镂：】档闹虏C(jī)制。針對(duì)這些組分單獨(dú)制定指導(dǎo)值似乎更為 “科學(xué)”。然而，無(wú)論是全球的空氣污染常規(guī)監(jiān)測(cè)和現(xiàn)存的流行病學(xué)證據(jù)都不支持單獨(dú)推出這些組分的指導(dǎo)值。
換言之，當(dāng)前關(guān)于細(xì)顆粒物混合物的指導(dǎo)值也并不適合用于管理和評(píng)估某一單獨(dú)成分或者單一來(lái)源的細(xì)顆粒物污染。
未來(lái)指導(dǎo)值或者某一特定地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)是否會(huì)納入新的指標(biāo)取代細(xì)顆粒物（正如細(xì)顆粒物和可吸入顆粒物取代了總懸浮顆粒物成為大氣顆粒物的環(huán)境指標(biāo)），以及細(xì)顆粒物現(xiàn)行指導(dǎo)值是否會(huì)進(jìn)一步調(diào)整仍是十分值得探討的科學(xué)問題。
WHO也在修訂說明中提出未來(lái)研究需求，需要對(duì)空氣污染的健康影響機(jī)制進(jìn)一步研究，納入更廣泛的健康終點(diǎn)，改進(jìn)研究方法，包括暴露評(píng)估、研究設(shè)計(jì)（因果推斷）、證據(jù)綜合等，使得 “科學(xué)性” 進(jìn)一步提升。此外，WHO也強(qiáng)調(diào)了開展政策相關(guān)健康影響評(píng)估的重要性，例如通過問責(zé)研究評(píng)估干預(yù)政策有效性。
其次，需要進(jìn)一步開展適用于中國(guó)人群的本地研究。
相較于直接參考WHO的指導(dǎo)值制定國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)，更有必要參照修訂所采用的科學(xué)方法，開展適用于中國(guó)人群的相關(guān)研究，支撐本地化的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的修訂。
關(guān)于環(huán)境健康方面的基礎(chǔ)研究，我們認(rèn)為如下議題尤為重要：
1 中國(guó)城鄉(xiāng)人群的大氣污染暴露來(lái)源、暴露特征及相應(yīng)健康風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估；
2 特定易感人群的大氣污染暴露反應(yīng)關(guān)系；
3 多種大氣成分同時(shí)暴露的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法學(xué)研究及應(yīng)用于我國(guó)的實(shí)證分析；
4 黑碳、超細(xì)顆粒物、近地面臭氧等污染物的短期和長(zhǎng)期暴露的健康影響；
5 易感與脆弱人群的大氣污染暴露危害的干預(yù)和預(yù)防措施。
未來(lái)，中國(guó)需要基于本地化研究，為決策目標(biāo)以及我國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供必要的科學(xué)研究證據(jù)支持，特別是能代表中國(guó)人群特征的科學(xué)依據(jù)，并據(jù)此評(píng)估新指導(dǎo)值在中國(guó)人群的適用性。
包括但不限于探討如下問題：
1 我國(guó)是否應(yīng)效仿WHO制定暖季臭氧標(biāo)準(zhǔn)；
2 鑒于我國(guó)二氧化硫仍高于WHO的第一階段過渡目標(biāo)，是否應(yīng)該加嚴(yán)相關(guān)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；
3 現(xiàn)階段是否有必要對(duì)標(biāo)嚴(yán)苛的細(xì)顆粒物年均濃度指導(dǎo)值5 μg/m3。
作者簡(jiǎn)介
朱彤 北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 教授
萬(wàn)薇 亞洲清潔空氣中心 項(xiàng)目主任
劉俊 北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院 副教授
薛濤 北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院 副研究員
宮繼成 北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 研究員
張世秋 北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 教授
制版編輯 | 姜絲鴨
