摘要：通过系统调研对比国内外环境空气质量评价标准，本文对2013—2018年全国主要城市的空气PM2.5浓度及气象数据进行分析，得到如下结论：采用环境空气中污染物浓度三年滑动均值作为空气质量评价标准是国际通行做法；2013—2018年我国大部分城市PM2.5浓度受气象等相关因素影响，年均值波动较大，采用PM2.5浓度三年滑动均值变化曲线更为平滑，且采用前两年及当年的年均值进行计算更切合实际需求；采用EMI指数法量化分析气象因素对环境空气质量的影响，表明大气污染气象条件的年际变化具有波动性且各重点区域变化趋势也有所不同。建议引进三年滑动均值作为PM2.5长期变化的考核依据之一，使空气质量评价考核方式更为公平合理。

　　引言

　　环境空气中污染物的浓度变化与气象条件密切相关，不同的气象条件，污染物水平输送和垂直扩散差异较大，而受全球范围大气环流影响，相邻两年气象条件经常存在较大差异。2019年1—11月，全国337个地级及以上城市平均优良天数比例为82.5%，同比下降1.9个百分点。空气质量下降的原因是复杂多样的，既有气象因素的影响，也有部分地区减排力度减弱的影响；既有常规污染源管控不到位的影响，也有生活源、移动源等管控难度大的压力。而且大气污染防治工作不是短期就能取得成效的，能源结构优化、产业结构调整、生产工艺改造等往往需要较长时间，工作效果难以通过年均值体现。为此，欧美等发达国家大都引入了三年滑动均值作为评价指标评价环境空气改善情况。

　　三年滑动均值是指连续三个自然年环境空气污染物年均浓度的算术平均值，采用三年滑动均值评价空气质量最早由美国提出，并被美国、加拿大、欧盟等应用于空气质量达标评价。在达标统计方面，美国大气环境质量评价方法要求PM2.5年均浓度采用年均值的三年平均，日均浓度采用年第98百分位数的三年平均，以表征空气质量长期、稳定的达标状态。

　　《北京市2019年国民经济和社会发展计划》报告中明确提出“细颗粒物年均浓度和三年滑动平均浓度要力争持续下降”，北京市在全国范围内率先使用“PM2.5三年滑动均值”作为年度考核目标，在年度考核时加入“三年滑动均值”的考核目标，弱化气象因素年际间的波动影响，突出体现人为努力对空气质量改善的贡献，更能客观评价大气污染防治工作成果，更好地反映污染治理带来的环境效益。

　　国内外环境空气质量评价标准

　　国内外环境空气质量指数计算方法与分级体系

　　环境空气质量指数（Air Quality Index，AQI）是将空气质量监测结果转换成无量纲的指数，根据指数大小对空气质量状况进行等级划分。我国和美国、英国、欧盟等都建立了空气质量指数计算方法与分级体系，但名称和计算方法并不完全一致。

　　国际上常用的空气质量指数主要分为两种类型，一种是我国和美国、英国等使用的空气质量指数，另一种是加拿大等使用的空气质量健康指数。另外，德国、日本等直接发布污染物的浓度值。我国于2012年3月发布新空气质量评价标准，监测的污染物包括二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3），AQI将这6项污染物用统一的评价标准呈现出来。

　　从变化趋势来看，空气质量指数的指标项目呈逐渐增多的趋势，但各国的指标数量、指标项目及取值时间并不完全相同。美国等越来越注重气态污染物短期急性效应的评价，如美国近几年增加或修订了SO2-1h和NO2-1h指标，用于保护人群免受短期高浓度SO2和NO2暴露的风险；日本将光化学氧化剂、非甲烷总烃纳入指标，有利于及时进行光化学污染预警。

　　国内外环境空气颗粒物浓度限值及评价方法

　　世界卫生组织于2005年发布了《关于颗粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空气质量准则》，确定了PM2.5的3个过渡时期目标值，年均值分别为35μg/m3、25μg/m3和15μg/m3，同时规定空气质量准则值对应的PM2.5年均值为10μg/m3。

　　我国以24h浓度限值计算颗粒物分指数，采用过渡时期1阶段的目标。我国与美国AQI分级浓度限值相比存在较大差距，尤其是在AQI＜150范围内的PM2.5-24h均值相差超过一倍，如AQI为50时，我国的PM2.5日均浓度为35μg/m3，而美国仅为12μg/m3。

　　2008年欧盟发布的《关于欧洲空气质量及清洁空气法令》中规定了PM2.5的目标浓度限值、暴露浓度限值和削减目标值，提出了PM2.5三年滑动平均的评价标准，平均暴露指标应基于在整个成员国领土内区域和集聚区的城市背景位置的测量结果，所有采样点连续三个年份的平均浓度。

　　国内外环境空气质量达标统计要求

　　美国在《清洁空气法案》中规定，各州应依据环境空气质量标准划分达标区、未达标区等，并制定达标区的空气质量标准，维持州实施计划和未达标区空气质量改善的州实施计划，要求各州按照计划在规定的时间内达标或达标区的环境空气质量不能恶化。而且在进行达标评价时，区域内某项污染物的达标是指该区域污染最高的点须达标，而在进行变化趋势分析时则会使用监测点位的平均浓度。

　　欧盟按照空气质量标准划分为达标区、警报区以及介于达标与警报之间的地区。对于达标区，不要求制定详细的计划；而对于警报限值以上的地区，要求成员国制定详细的计划，采取各种措施在规定时间内达标。空气质量评价同样采用单因子评价法，以污染最严重的点位代表该区域的空气质量，同时考虑污染物是否在允许超标的小时数或天数内。

　　不同国家和地区对环境空气质量标准的达标统计要求即时间标准有明显差异，我国未设置任何达标的统计要求，而美国、欧盟等在其环境空气质量标准中几乎对每项污染物都规定了达标的统计要求。

　　结论与建议

　　结论

　　（1）气象条件与空气质量密切相关，气象条件的定性定量分析表明大气污染气象条件的年际变化具有一定的波动，且各重点区域变化趋势也不相同。

　　（2）2013—2018年全国主要地区及城市PM2.5浓度的统计分析表明大部分城市PM2.5受气象等相关因素影响，年均浓度波动较大。

　　（3）对全国74个城市PM2.5浓度三年滑动均值计算表明，滑动均值比年均值下降曲线更为平滑，消除了锯齿状下降的情况。

　　（4）采用EMI指数分析法，可以量化表示气象因素对环境空气质量的影响，但计算相对复杂。

　　（5）采用前两年及当年的年均值作为当年的三年滑动均值更切合实际考核需求。

　　建议

　　（1）PM2.5浓度较高、污染物浓度下降快的地区，三年滑动均值大于当年均值；但PM2.5浓度较低、下降相对较慢的区域，三年滑动均值与当年均值较为接近。随着大气污染治理的深入，主要大气污染物浓度下降幅度呈缩小趋势，在短期内受气象影响甚至会出现波动、反复，但长期看总体呈改善趋势。因此，建议在PM2.5浓度达标后，引进三年滑动均值作为PM2.5长期变化的考核依据之一，空气质量评价考核方式更为公平合理。

　　（2）虽然美国、欧盟等已经将三年滑动均值作为空气质量评价的方法应用多年，北京也于2019年开始将PM2.5三年滑动均值列为考核指标，但要将其作为标准评价方法仍有许多技术问题需要进一步研究，如评价因子的选取（PM2.5、PM10、O3等）、评价浓度的选取（年均值还是日均值的百分位数）、评价点位的选取（城市均值还是最大点位浓度值）等，建议针对上述问题开展系统性研究，为后续将三年滑动均值作为考核指标提供工作基础。

　　（3）我国幅员辽阔，不同区域的空气质量和污染特征差异较大，目前仅有北京市开展了PM2.5三年滑动均值作为考核指标的探索，对于其他区域，在达标阶段、污染物类型、污染物浓度分布区间等方面存在较大差异，建议针对不同的区域选择典型城市开展评价试点，为后续推广应用提供工作积累。

　　（本文为文章节选，阅读原文请关注《中国环境管理》2020年第4期）

　　文献来源：潘碧灵,周国治,尤翔宇,等.环境空气质量评价方法改进研究[J].中国环境管理,2020,12(4):13-19.

　　DOI：10.16868/j.cnki.1674-6252.2020.04.013

　　作者：潘碧灵1,2，周国治3*，尤翔宇4，李蔚5，潘海婷3

　　单位：1.中南大学商学院

　　2.湖南省生态环境厅

　　3.湖南省生态环境监测中心

　　4.湖南省环境保护科学研究院

　　5.湖南省气象台

　　作者简介： 潘碧灵，博士研究生，主要从事环境管理、自然资源管理、旅游管理、工商管理和管理工程研究。

　　* 责任作者：周国治，工程师，主要从事大气环境监测与研究。