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典型國家和國際環(huán)境空氣質(zhì)量標準的應(yīng)對方式論文
近年來,一些重要污染物的空氣質(zhì)量標準出現(xiàn)了新的突破.例如,世界衛(wèi)生組織(WHO)根據(jù)環(huán)境空氣污染物對健康影響研究的最新成果,于2005年發(fā)布了《空氣質(zhì)量準則——顆粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫》,并同時修訂了4種典型污染物的空氣質(zhì)量參考值[1].2000年以來,美國環(huán)保部也連續(xù)修訂了顆粒物、臭氧、鉛、二氧化氮等環(huán)境空氣質(zhì)量標準文件[2-6].
改革開放以來,我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展,以煤炭為主的化石燃料消耗量大幅度上升.我國躍居美國成為汽車消費品的第一大國,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)NOx和揮發(fā)性有機化合物排放量顯著增長,O3和PM2.5污染進一步加劇,同時PM10和總懸浮顆粒物(TSP)的污染還未能實現(xiàn)全面控制和有效評估[7].沿海發(fā)達地區(qū)的PM2.5和O3污染進一步加重,灰霾現(xiàn)象頻繁發(fā)生,嚴重威脅著人們的身體健康[8-10].因而,在充分考慮到我國復合型、壓縮型環(huán)境空氣污染特征以及發(fā)達國家和國際組織環(huán)境空氣質(zhì)量管理的經(jīng)驗及環(huán)境空氣質(zhì)量標準的基礎(chǔ)上,國家保護部于2008 年設(shè)立了修訂《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095-1996)項目計劃,并和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局于2012年2月29日聯(lián)合發(fā)布了空氣質(zhì)量標準(GB 3095-2012)[11].
發(fā)達國家和一些國際組織在環(huán)境空氣污染治理、空氣質(zhì)量標準的制定方面開展了系統(tǒng)的并富有成效的研究,積累了較為豐富的經(jīng)驗.因此,本文將美、日等發(fā)達國家以及歐盟、WHO等國際組織的環(huán)境空氣質(zhì)量標準與我國的加以比較,分別從污染物控制項目及限值、標準分區(qū)分級、數(shù)據(jù)統(tǒng)計的有效性規(guī)定以及標準的實施等諸多方面進行分析和評價,以期通過探尋空氣質(zhì)量管理的普遍規(guī)律,能夠?qū)ξ覈諝赓|(zhì)量的改善起到積極的作用.
1 國際環(huán)境空氣質(zhì)量標準的最新進展
2006年以來,發(fā)達國家和國際組織開展了一系列卓有成效的空氣質(zhì)量標準修訂工作,具有代表性的修訂情況如表1所示.由表1可知,發(fā)達國家或國際組織普遍都增添了PM2.5的環(huán)境空氣質(zhì)量標準,同時提高了對臭氧排放濃度限值的要求.
2 污染物控制類別
當前各國的空氣質(zhì)量標準中所規(guī)定的污染物控制類別如表2所示.
環(huán)境空氣質(zhì)量標準中污染物濃度控制類別的選擇取決于各國的環(huán)境空氣質(zhì)量管理的評價體系.從各國發(fā)布的環(huán)境空氣質(zhì)量[11,13-16]看,普遍將SO2、CO、NO2、O3、PM10 作為污染物項目.其中大部分發(fā)達國家和地區(qū)還將 PM2.5 作為濃度控制對象.大部分發(fā)達國家和發(fā)展中國家將Pb作為濃度控制對象,以我國為代表的許多發(fā)展中國家仍將 TSP作為濃度控制對象.日本及歐盟中的一些發(fā)達國家還規(guī)定了苯的濃度限值.另外,以歐盟為代表的一些國家和組織還將As、Cd、Ni等重金屬污染物納入標準評價體系中.
表2中需要特別指出的是,我國根據(jù)重金屬污染防治的有關(guān)要求,參照國際經(jīng)驗,增加了重金屬和氟化物參考濃度限值,供地方制定空氣質(zhì)量標準時參考.而近年美國、WHO等發(fā)達國家和組織對PM2.5和PM10的成因、環(huán)境作用機理、人體健康影響等方面進行了深入、系統(tǒng)的研究,認為有必要對可吸入顆粒物中的粗顆粒物(PM2.5~10)、細顆粒物(PM2.5)分別制定不同的環(huán)境空氣質(zhì)量標準予以區(qū)分.
3 主要污染物的濃度限值
3.1 可吸入顆粒物PM2.5/PM10
3.1.1 PM2.5/PM10作為評價指標的意義
國外大量的流行病學研究發(fā)現(xiàn):即使是在低于各國的大氣質(zhì)量標準的濃度下,大氣中PM10和PM2.5濃度上升與易感人群總死亡數(shù)、心血管和呼吸系統(tǒng)疾病的死亡數(shù)也存在密切關(guān)聯(lián)[17].
另一方面,以往評價空氣質(zhì)量時,主要依據(jù)SO2、NO2和PM10評價空氣質(zhì)量,得出的空氣質(zhì)量評價結(jié)論與人們?nèi)粘Ｉ畹闹饔^感知存在較大差異,甚至在空氣質(zhì)量評價的結(jié)論顯示優(yōu)良的情況下,空氣的能見度依然無法得到公眾的認可.
圖1給出了我國和其它國家、國際組織PM2.5環(huán)境空氣質(zhì)量標準.我國此次修訂的新標準其實只是做到了與世界的“低軌”相接.WHO給出的PM2.5準則值為10 μg·m-3,這是從人體健康角度出發(fā)要求的最佳值,也是各國努力為之奮斗的終極目標.從圖1可知,無論是美國、歐盟等發(fā)達國家和地區(qū),還是以我國為典型代表的發(fā)展中國家,在制定標準過程中,都沒能按照WHO的準則值制定標準,而是選取了適合本國國情的目標值.綜合歸納,包括我國在內(nèi),美國、歐盟、日本和WHO等國家或國際組織的年平均濃度值在15~40 μg·m-3,日平均濃度限值在35~75 μg·m-3之間.
總體而言,美國、歐洲都有十幾年的環(huán)境空氣的治理歷史,PM2.5的治理過程也相當漫長.近年來治理成果才逐漸顯現(xiàn),PM2.5濃度呈下降趨勢.我國PM2.5治理仍需要漫長的過程,各地、各部門需要做的應(yīng)該是循序漸進地推進空氣質(zhì)量標準的推廣:在沿海和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)首先開展監(jiān)測,積累經(jīng)驗,逐步認識總結(jié)治理規(guī)律,凝煉出適合我國國情和經(jīng)濟社會發(fā)展的治理方案與行動,真正做到環(huán)境空氣質(zhì)量的標本兼治[18-19].
表3、表4分別給出了中國與WHO空氣質(zhì)量準則中PM2.5、PM10的比較.根據(jù)此次最新修訂的標準,除新增了PM2.5濃度限值外,還提高了對PM10的年平均濃度值的要求,這是因為:衡量一個地區(qū)或者城市的空氣質(zhì)量優(yōu)劣,年平均值顯然更具說服力.一般情況下,在污染濃度比較高的空氣環(huán)境中,短時間內(nèi)對人體健康不會有明顯的影響.但是經(jīng)過長時間的暴露,其危害和影響便會慢慢顯現(xiàn),所以和日平均值相比年平均值要求相對寬松.
3.1.2 PM2.5/PM10的標準制定仍然存在完善空間
圖2給出了我國和其它國家、國際組織PM10環(huán)境空氣質(zhì)量標準.歐盟等發(fā)達國家的PM10年平均濃度限值普遍在40 μg·m-3以下,美國2006年前的標準為50 μg·m-3.目前美國在最新的標準中只規(guī)定日平均濃度限值.各國日平均濃度限值一般在50~150 μg·m-3.我國PM2.5的標準制定主要參照了世界衛(wèi)生組織第一階段的濃度限值.但是國際標準是否適合我國人群特點,仍是一個需要進一步驗證的問題.
作為一個經(jīng)濟、工業(yè)蓬勃發(fā)展的新興經(jīng)濟體,我國面臨的問題比西方更為復雜.歐美等發(fā)達國家的機動車高速增長的時代已經(jīng)過去,加之近年普遍采用較高的汽車及燃油排放標準,機動車的污染物排放得到了有效控制.與之形成鮮明對比的是我國各種標準還有待完善,很多污染源未納入國家統(tǒng)一管理范疇,這都給PM2.5減排帶來困難.從另一個角度來說,加速治理便意味著高昂的成本和代價.制定更為嚴格的空氣質(zhì)量的評價標準必然會牽涉到平衡經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境改善的關(guān)系,政府必須投入巨大的財力、人力和物力以支撐監(jiān)測技術(shù)水平的提高、治理投入以及公眾參與力度的宣傳,甚至還會涉及到諸如關(guān)鍵技術(shù)的國產(chǎn)化研發(fā)、提升制造業(yè)成熟度等方面的問題.
3.2 氮氧化物(NOx)
NOx因其濃度增加易引起其它二次污染物的形成而受到學術(shù)界的廣泛關(guān)注[19].圖3為歐美、日本及我國等的NO2標準濃度限值和WHO準則值的比較.GB 3095-1996中一級標準的年平均和日平均濃度限值相對來說依然處于較為嚴格的水平.1 h平均濃度限值比發(fā)達國家的濃度限值和WHO的準則值要嚴格許多.因此,我國本次修訂的新標準中一級標準年平均和日平均濃度限值維持不變,1 h平均濃度限值由120 μg·m-3調(diào)整為200 μg·m-3,以實現(xiàn)與國際標準相接軌.
另一方面,我國原先實行的GB 3095-1996中二級標準年平均、日平均和1 h平均濃度限值分別為80、120、240 μg·m-3,與發(fā)達國家和WHO的指導值相比,仍處于較為寬松水平,進一步收緊二級標準的空間仍然存在.這將有利于我國NOx排放量的有效控制,促進PM2.5和O3綜合污染防治.因此,我國本次修訂年平均濃度限值和日平均濃度限值分別恢復至40 μg·m-3和80 μg·m-3;1 h平均濃度限值由240 μg·m-3調(diào)整為200 μg·m-3,以求進一步與WHO和歐美日等發(fā)達國家濃度限值接軌.
3.3 臭氧(O3)
WHO依據(jù)近年的研究結(jié)果,提出的8 h平均濃度準則值為100 μg·m-3,過渡期第1階段目標值為 160 μg·m-3[1].研究發(fā)現(xiàn):在低臭氧濃度水平下暴露6~8 h仍然會引起健康效應(yīng).與1 h 暴露相比,較低濃度水平經(jīng)8 h暴露引起的健康效應(yīng)更為直接[20-23].因而上世紀90年代后期國際上的O3環(huán)境空氣質(zhì)量基準逐漸發(fā)展為8 h平均濃度值.
圖4給出了我國和其它國家、國際組織O3環(huán)境空氣質(zhì)量標準中日最大8 h平均濃度限值主要都在120~150 μg·m-3.WHO的日最大8 h平均濃度指導值為100 μg·m-3,設(shè)置的過渡期第1階段目標值為160 μg·m-3.我國本次修訂一級標準日最大8 h平均濃度限值為100 μg·m-3,與 WHO 的準則是一致的;二級標準日最大8 h平均濃度限值為160 μg·m-3,略寬于發(fā)達國家的上限值,與WHO過渡期第1階段目標接軌.我國現(xiàn)行一級和二級標準 1 h平均濃度限值分別為160 μg·m-3和200 μg·m-3,分別處于國際上限和下限水平.
3.4 鉛(Pb)
圖5為各國、國際組織環(huán)境空氣質(zhì)量標準中Pb的濃度限值.美國、歐盟等國家和地區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量標準Pb的濃度限值不分級.歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)則主要制定了年平均濃度限值,主要集中在0.5 μg·m-3的水平上;美國則制定了滾動三個月平均濃度限值0.15 μg·m-3,WHO僅制定了年平均濃度準則值0.5 μg·m-3[22];日本則未制定.
相比較而言,我國原先實行的GB 3095-1996中一級和二級標準年平均濃度限值相同:1.0 μg·m-3.本次修訂統(tǒng)一調(diào)整為0.5 μg·m-3;保持與WHO的準則值相同,與歐盟等大多數(shù)發(fā)達國家和地區(qū)的年平均濃度限值相同.GB 3095-1996中季平均濃度限值為1.5 μg·m-3,本次修訂統(tǒng)一調(diào)整為1.0 μg·m-3.
4 空氣質(zhì)量標準保護對象和分級
根據(jù)美國《清潔空氣法》的要求,美國的環(huán)境空氣質(zhì)量標準分為兩級:一級標準(Primary standards)是為了保護公眾健康,包括保護哮喘患者、兒童和老人等敏感人群的健康;二級標準(Secondary standards)是為了保護社會物質(zhì)財富,包括對能見度以及動物、作物、植被和建筑物等保護[14].歐盟的大氣環(huán)境質(zhì)量標準則尤其注重對人體健康和環(huán)境的保護,充分體現(xiàn)了《歐洲聯(lián)盟條約》中的“保護人體健康”的目標[15].2005年《世界衛(wèi)生組織空氣質(zhì)量準則》是以目前具有科學證據(jù)的專家評價為基礎(chǔ),旨在減少空氣污染對健康的影響提供的全球性指導[1,13].相關(guān)的對比分析如表5所示.
近30年多年來,我國社會和經(jīng)濟得到了長足發(fā)展,人民群眾生活水平大幅度提升.與此同時,公眾對于環(huán)境空氣質(zhì)量的要求不斷提高,取消三類區(qū)的條件逐步趨于成熟.因此,在本次標準的修訂過程中,我國將三類區(qū)全部合并為兩類,環(huán)境空氣功能區(qū)僅分為兩類.[24]
5 環(huán)境標準質(zhì)量的實施
考慮到環(huán)境空氣質(zhì)量標準實施是一項及其復雜的系統(tǒng)工程.結(jié)合目前全國的環(huán)境監(jiān)測能力現(xiàn)狀和以往標準實施過程中的經(jīng)驗,為保障數(shù)據(jù)的準確性和可比性,我國將本次標準全國統(tǒng)一實施的時間定為2016年1月1日,以便為各地區(qū)預(yù)留足夠的準備時間并加強標準實施的有關(guān)配套工作.在這一點上的突破亦充分彰顯了“以人為本、全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展”的國家戰(zhàn)略以及科學治理空氣污染的決心[25-27].
總之,我國在本次新標準的制定過程中充分借鑒了發(fā)達國家將空氣質(zhì)量標準作為環(huán)境空氣質(zhì)量管理的目標并要求針對各類區(qū)域制定實施計劃的做法,這對于空氣質(zhì)量的持續(xù)改善和維持具有重要而深遠的作用與意義.
6 結(jié)論
(1) PM10、NO2、O3、SO2、CO和Pb等仍是當今世界各國環(huán)境空氣質(zhì)量標準中的主要控制污染物,中國和絕大多數(shù)發(fā)達國家都開始將PM2.5 納入評價體系,發(fā)達國家和國際組織都有增加苯、重金屬等污染物的趨勢,我國則是已經(jīng)將這些評價指標列入?yún)⒖紳舛认拗抵?
(2) 我國所制定一級標準中的各項主要污染物濃度限值在國際上是較為嚴格的,基本上與 WHO準則值持平或略低;二級標準濃度限值趨近于歐美日等發(fā)達國家和WHO;與其它國家和地區(qū)相比,中國的CO濃度限值相對較為嚴格.對于NO2和SO2污染物濃度的容忍度處于中間水平;PM10和Pb在本次修訂中則是與國際接軌,普遍從緊;我國還對O3濃度限值的相關(guān)標準作了修訂.
(3) 我國在充分學習并借鑒了歐美等發(fā)達國家的基礎(chǔ)上,在本次修訂中將數(shù)據(jù)統(tǒng)計有效性的規(guī)定進一步提高至90%
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