导读:刚刚,世界卫生组织(WHO)发布了最新修订的《全球空气质量指导值(2021)》(AQG 2021),空气-气候-健康集成研究与交流平台(ARCH发布本篇特稿,为关注AQG的读者解读以下关键问题:

            AQG是什么?

            新变化和依据是什么?

            AQG更新的背景是什么?

            对标新AQG,空气质量管理的挑战和机遇在哪里?

            下一步应该做什么?

 

AQG是什么?

 

为进一步降低全球公共健康风险,世界卫生组织(WHO)基于500余篇学术论文提供的科学证据,修订并发布了《全球空气质量指导值(2021)》(AQG 2021)。指导值文件涵盖了PM2.5PM10O3NO2SO2CO等六种主要空气污染物的指导值水平(AQG)和过渡阶段目标值(Interim Targets),前者为基于科学研究结果判断的人群暴露于空气污染引致健康风险的空气污染最低浓度值,后者基于不同空气污染浓度下健康影响的风险水平,为制定空气质量管理阶段性目标提供参考。AQG适用于室内和室外环境,但是不适用于特定职业环境。

 

AQG的新变化和依据

 

1987年以来WHO定期发布基于健康的AQG,上一版本更新于2005年,在过去15年科学家关于空气污染如何影响人类健康有了更清晰和全面的认识,在真实世界中观察到越来越多的空气污染导致疾病的证据。这些证据表明,对于儿童,空气污染暴露会伤害其呼吸系统发育、诱发呼吸道感染和加剧哮喘;对成人,空气污染暴露会增加肺癌、缺血性心脏病、卒中等致死性疾病,并可能与慢阻肺、糖尿病和退行性神经疾病存在关联。因此,WHO经过文献调研,通过科学的文献综述方法,制定了新的AQG

 

修订的AQG重要的变化包括:

             基于低浓度水平健康影响的新证据,收紧了PM2.5PM10的长期暴露指标年均目标值,其中PM2.5年均目标值由10 µg/m³下调到5 µg/m³;

             基于Multi-Country Multi-City (MCC)研究提供的数据,调整了24小时浓度水平与年均浓度水平的比率并更新了PM2.5PM1024小时目标值;

             基于NO2长期暴露与全因死亡率和呼吸道疾病死亡率之间关联的新证据,将NO2的年均目标值从40 µg/m³变更为10 µg/m³

             基于长期臭氧浓度与总死亡率和呼吸道死亡率之间关联的健康影响证据,增设了O3浓度高峰季平均值,为60 µg/m³

 

具体变化如下表所示:

C:\Users\banan\Documents\WeChat Files\wxid_5079230890812\FileStorage\Temp\a585f810233093831535d33e1c419d28.png

   来源:WHO, 2021。勘误:上表中CO2应为CO

          ᵃ 99th百分位 (i.e. 每年3–4 天超标)

          ᵇ 年最大6个月MDA8滑动平均值,其中MDA8为日最大8小时O₃ 浓度滑动均值。

 

AQG更新的背景

 

AQG更新的全球背景是保护公共健康的需求发生了新变化。近年来,在老龄化、世界经济两极化、气候变化等发展趋势的影响下,保护人类社会的健康面临更为艰巨的挑战。

首先,发达国家和部分发展中国家的人口急剧老龄化,疾病谱变化,慢性非传染疾病在总疾病负担中占据更大比例,而空气污染是诱发呼吸和循环系统慢性疾病的重要诱因。例如,2012-2017年间,我国人口老龄化导致PM2.5相关死亡人数增加了34万,大幅抵消了空气质量改善带来的保护效益相关死亡人数减少41万(Geng, G.等,2021)。

其次,欧美等国家经过长年污染治理和相关产业转移,空气质量水平达到或接近WHO旧的AQG,然而在上述地区仍能观测到低浓度空气污染暴露的健康危害(Strak, M.,2021Wu, X.,2020),因此有必要加严标准,进一步保护人群健康。

再次,欠发达国家由于其落后的医疗水平和经济发展的需求,空气污染情况仍在恶化、相关疾病负担日趋沉重,尤其是空气污染通过增加早产、低出生体重儿和儿童下呼吸道感染,增加了当地婴幼儿的死亡风险,进一步加剧了世界发展的不平等。

并且,此前版本AQG并非主要针对婴幼儿、患有心肺和代谢系统疾病等与大气污染暴露相关疾病的易感人群。大量研究已经揭示,对于空气污染相对严重的国家和地区(包括中国),依据WHO旧的AQG制定的大气污染标准对易感人群的健康保护效果有限,更严格的AQG将会更好的保护易感人群免受大气污染暴露的影响。

根据卫组织的快速分析结果,如果将 2016 年的PM2.5水平降低到新的AQG水平5 µg/m³,全球与PM2.5相关的过早死亡人数将减少近80%

 

面临的挑战与机遇

 

全球尚未有国家能够全面达到新AQG的目标要求。PM2.5年均目标值为例,2019年全球PM2.5浓度暴露最低的十个国家分别为芬兰(5.57 µg/m³)、瑞典(5.65 µg/m³)、冰岛(5.70 µg/m³)、爱沙尼亚(5.89 µg/m³)、新西兰(6.05 µg/m³)、挪威(6.64 µg/m³)、澳大利亚(6.75 µg/m³)、加拿大(7.1 µg/m³)、美国(7.66 µg/m³)和文莱达鲁萨兰国(7.68 µg/m³)均高于5 µg/m³年均目标值水平,(HEI, 2020)

大多数国家距离达到WHO 2005 AQG指导值仍有难度,追赶新AQG的步伐则是难上加难。2019年全球尚有90%的人口暴露于PM2.5年平均浓度超过旧AQG水平10 µg/m³的空气。大气PM2.5暴露水平最高的地区位于亚洲、非洲和中东地区,其中污染水平位列前十的国家分别为印度、尼泊尔、尼日尔、卡塔尔、尼日利亚、埃及、毛里塔尼亚、喀麦隆、孟加拉国和巴基斯坦,这些国家人口加权PM2.5浓度水平仍是WHO 2005 AQG指导值的6-8倍。其中,人口密度高的尼日利亚、孟加拉国、印度、巴基斯坦PM2.5浓度在2010-2019年间仍然呈现增长趋势(HEI, 2020)

各国环境空气质量标准距离新AQG目标值尚有差距。WHO提出的空气质量目标值在引领全球空气质量标准的提升中发挥着旗帜作用,包括中国在内的很多国家在制定本国标准时都参考了AQG或某个过渡阶段目标值,根据自己的社会发展水平、污染特征和空气质量管理能力制定自身的标准值。然而,各国现行标准要求普遍比WHO 2005 AQG指导值宽松,以PM2.5年均值为例,仅有澳大利亚、加拿大等空气质量标准较为严格的国家能够低于原有2005 AQG指导值,而中国、印度分别是其3.5倍和4倍,2021 AQG的更新将进一步拉大这一差距。

C:\Users\banan\Documents\WeChat Files\wxid_5079230890812\FileStorage\Temp\549acb45a6cc4a6b3dcad3078486c13a.png

部分国家和地区PM2.5年均浓度标准限值 (μg/m3)

来源:亚洲清洁空气中心,2020

 

标国际空气质量标准,给中国带来蓝天保卫战阶段性成功

 

AQG不具有法律约束力,但它可为各国决策者指导立法、政策和规划提供参考,以降低空气污染物水平并减轻与空气污染相关的健康负担。中国在2012年发布的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中增加的细颗粒物(PM2.5)和臭氧标准浓度指标就参考了WHO 2005 AQG,其中PM2.5WHO建议的第一阶段过渡目标(WHO IT-1指导值)相当,这是中国在空气治理中与国际标准接轨的一次积极尝试,也在中国的大气污染防治中发挥了关键引领作用,促进了空气质量水平的显著改善。

在我国标准首次纳入PM2.5后,中国政府于2013-2017年期间实施了《大气污染防治行动计划》,要求到2017年,京津冀、长三角、珠三角等区域PM2.5细颗粒物浓度分别下降25%20%15%左右,其中北京市PM2.5年均浓度控制在60 μg/m3左右。在行动计划实施五年间,中国在保持经济快速发展的同时实现了主要大气污染物排放量逐年下降,中国城市的空气质量整体显著改善。以74个重点城市数据来看,2017年比2013年达标天数比例提高了20.2%PM2.5年均浓度水平下降了34.7%,其中京津冀区域下降幅度更是高达39.6%,重污染天数从2013年的75天下降至28天(亚洲清洁空气中心,2018)。

C:\Users\banan\Documents\WeChat Files\wxid_5079230890812\FileStorage\Temp\42e3b500f0f6aaab86640d9370640c8f.png

来源:亚洲清洁空气中心,2018

 

之后,我国又于2018-2020年实施《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,要求到2020PM2.5未达标地级及以上城市浓度比2015年下降18%以上。在收官之年,我国337个城市中共有202个城市实现六项标准污染物年评价浓度全部达标。337城市国控监测站点PM2.5体年均浓度为33 μg/m3,首次低于年均浓度标准水平。由此可见,2012年《环境空气质量标准》的修订使得我国的大气污染防治行动计划有了明确的目标,并促成了控制目标从的根本性转变。

 

中国进一步提标,挑战与机遇并存

 

伴随着中国自2013年以来的空气质量持续改善,现行标准对于大部分已达标城市而言不再具有强有力的引领作用,以深圳为代表的领先城市已经先行对标欧盟标准,设置了更有野心的空气质量管理目标。生态环境部表示十四五期间的空气质量浓度改善目标考虑设置为全国地级及以上城市PM2.5平均浓度要下降10%,也超过了现行标准限值要求的目标强度。是否要启动新一轮的标准修订已经提上研究议程,新AQG的发布势必引发更多讨论在理想目标值与现实可行性之间何去何从,需要更深入的研究与决策权衡。

中国经济发展从高速发展进入稳态增长周期和结构转型时期,以化石燃料为能源消费主体的能源结构还没有发生根本性的转变,同时受到新冠疫情的影响,来自于对适度经济增长保持总体经济的健康发展和民众生活水平提升的需要,将使得环境质量改善和经济增长的需求之间的平衡面对更多的压力和阻力。特别是空气质量已经达标的地区进一步改善的动力可能不足。

进入减排深水区,进一步提升空气质量的技术要求、结构调整难度都在加大,例如,贡献较大排放总量的电力和钢铁行业已经开始实施领先于世界的排放标准限值并开展超低排放改造,机动车污染控制也进入国六阶段新篇章。这意味着空气质量改善的边际成本和社会总成本都会高于以往,必须寻求审慎研究、精细管理的较低成本的空气质量改善路径。

2020年,中国宣布了2030年前实现碳达峰2060年前实现碳中和的目标,给我国空气质量的持续改善提供了巨大驱动力。有研究估算,如果我国在2060年完成低碳能源转型,并采取积极的大气污染控制措施,全国人群PM2.5年均暴露水平将达到8 μg/m3左右,78%的人群PM2.5年均暴露水平低于10 μg/m3Cheng, J.等,2021)。反之,由于空气污染和气候变化的同根同源的特点,任何持续的空气质量改善的行动,都将助力产业和经济结构调整,推动中国整理的绿色转型和低碳发展。而中国的经济增长模式和结构调整,不仅可以借助绿色转型和低碳发展来改善空气质量、产生巨大的健康效益,同时,也将在全球强调绿色发展的大背景下,促进中国在国际贸易、国际分工合作中的国际竞争力的提升。

 

推动空气-气候-健康集成研究,为设立符合中国需求的目标与路径培育土壤

 

WHO AQG基于大量、严格的科学研究和综合分析得到的浓度值,也即环境健康研究领域常说的基准值。从基准值转化为一个国家有法律效力的空气质量标准,还需要对社会、经济、技术等方面做全面的分析,同时也对相关领域的研究提出了更高的要求。例如,开展中国人群的污染暴露来源及暴露特征研究,基于大气环境与流行病学研究特定人群的暴露反应关系、多种污染同时暴露的健康风险、黑炭和近地面臭氧等污染物在短期和长期内的影响和复杂关联、易感人群的空气污染预防与干预措施等。未来需要基于本地化研究为决策目标提供代表中国人群特征的科学依据,并为我国大气质量标准的修订提供必要的科学依据。并且,在碳达峰、碳中和目标下,还需要从健康风险与效益角度开展大气污染与气候变化的协同治理目标与路径优化研究。

WHO AQG发布对中国而言,是一个实现空气-气候-健康领域的多重目标和提升其协同效益的重要机遇。为了推动中国空气质量标准的修订、实现空气-气候-健康领域多重目标下的协同,在能源基金会(中国)的资助下,北京大学与多个单位联合发起了空气-气候-健康Air-Climate-Health, ARCH)集成研究与交流平台,通过组织环境、健康、经济、政策、技术等多方面的综合研究,加强以健康驱动空气污染与气候变化协同治理的能力,促进多部门、多领域交流协作,为中国制定符合本土需求的空气质量标准与空气-气候-健康多目标协同发展路径提出政策建议。

 

参考文献

    Cheng, J., Tong, D., Zhang, Q., Liu, Y., Lei, Y., Yan, G., Yan, L., Yu, S., Cui, R. Y., Clarke, L., Geng, G., Zheng, B., Zhang, X., Davis, S. J., and He, K.: Pathways of China’s PM2.5 air quality 2015–2060 in the context of carbon neutrality, National Science Review, 2021.

    Geng, G., Zheng, Y., Zhang, Q., Xue, T., Zhao, H., Tong, D., ... & Davis, S. J. (2021). Drivers of PM2.5 air pollution deaths in China 2002–2017. Nature Geoscience, 14(9), 645-650.

    Health Effects Institute. 2020. State of Global Air 2020. Data source: Global Burden of Disease Study 2019. IHME, 2020.

   Strak, M., Weinmayr, G., Rodopoulou, S., Chen, J., De Hoogh, K., Andersen, Z.J., Atkinson, R., Bauwelinck, M., Bekkevold, T., Bellander, T. and Boutron-Ruault, M.C., 2021. Long term exposure to low level air pollution and mortality in eight European cohorts within the ELAPSE project: pooled analysis. BMJ, 374.

   World Health Organization 2021),WHO global air quality guidelines. Particulate matter (PM2.5 and PM10), ozone, nitrogen dioxide, sulfur dioxide and carbon monoxide.ISBN 978-92-4-003422-8

   Wu, X., Braun, D., Schwartz, J., Kioumourtzoglou, M.A. and Dominici, F.J.S.A., 2020. Evaluating the impact of long-term exposure to fine particulate matter on mortality among the elderly. Science advances, 6 (29), p.eaba5692.

    亚洲清洁空气中心, (2018),突破:中国清洁空气之路2013-2017http://allaboutair.cn/a/reports/2018/1227/527.html

    亚洲清洁空气中心, (2021),《定标,启航中国空气质量标准分析与国际经验分析报告》,http://allaboutair.cn/a/reports/2021/0114/596.html

 

  
TOP