美國標準和國家標準的PM2.5該相信哪一個?

同一個網站發布的PM2.5按國家標準發布的值明顯小於美國標準的值,哪一個更為可信?


2016年1月20日,全國的空氣質量難得普遍優良。在這種情況下,可以明顯看出中美標準的差異。

下面是中國標準

下面是美國標準

兩張圖的顏色標示是相同的,均為

那麼為什麼在中國標準下,全國空氣質量普遍優良,而在美國標準下仍然污染?

我們以上海為例,數據來自於美國領事館

可以看出,當日首要污染物是PM2.5,因此可以基本排除其他污染物的影響,決定空氣質量指數的主要是PM2.5

在中國標準中,除了美國領事館以外的其餘各點皆為優秀,而在美國標準中,只有四個監測站為優秀,其他都為良好。

這種現象產生的原因就是,中美標準對於同等濃度的PM2.5對應的空氣質量指數不同。

以靜安監測站為例,在過去的24小時中,中國標準一直在20-25左右,而美國標準一直在40-60左右。

空氣質量指數是由首要污染物的污染指數決定的,當首要污染物為PM2.5時,空氣質量指數表現為PM2.5的污染指數。

一個反例可以查看印度的空氣污染。印度新德里的空氣質量也很差,但以PM10的大顆粒污染為主。當PM10的污染指數超過PM2.5時,空氣質量指數以PM10為準。

因此在上海靜安監測站過去的24小時中,中美標準的同步平行變化即很好地反映了中美PM2.5濃度與空氣質量指數對應標準的不同。16微克/立方米的濃度,在中國的標準中為優秀(0-35對應0-50),而在美國標準中為良好(12-35對應50-100)。


也就是說,在首要污染物為PM2.5的情況下,當中國標準的空氣質量指數為51良好時,美國標準為101輕度污染。


那麼來看一下美國本土在美國標準下是什麼樣的污染程度。美國標準100以下的,在中國標準都是50以下。也就是說,整個美國,除了那幾個孤零零的點,換在中國標準的地圖下,全都是綠色。

左上角在加拿大Alberta的Lethbridge有一個非常顯眼的287,我們來看看是怎麼回事

一氧化碳污染指數突然在一小時內上升到287,唯一的可能就是監測站旁邊出了某種事故,或者檢測儀突然壞了。

紐約

芝加哥

洛杉磯

邁阿密

西雅圖

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引用圖片及資料來源:
World Air Quality Index
污染地圖PM25.com|綠色呼吸


@千古留名 將中國和美國的 PM2.5 標準作了非常詳盡的對比。我先對中美標準的對比稍作補充,然後說明我的偏好。


首先要說明,在中美標準中,各污染物對應的指數都是根據其濃度,通過簡單的線性關係計算得到的,是一些分段函數。另外,中美標準中,空氣質量指數各區間在數值上是對應的。因此,分析中美 PM2.5 標準的不同,只要看它們採用的分段函數各端點的位置即可。


我做了一張中美 PM2.5 標準的對比圖。可以看到,兩種標準在 PM2.5 濃度在 150 μg/m3 (以下 PM2.5 濃度單位省略)以上時是一樣的;而在濃度 150 以下,中國標準還是「優秀」時,美國標準已經是「中等」了。

下圖可以看出,在 PM2.5 濃度在 55-75 時,中美標準甚至相差了兩個等級:中國標準仍顯示為「良好」,而美國標準已經是 「不健康」。

下面說我的意見:建議以美國標準對應的數值作為保護措施的選擇方式。


首先,和世界衛生組織提供的準則進行對比。WHO 在 2005 年公布的的空氣質量準則值和過渡時期目標(IT)見下表:

可以對比中美標準,觀察在這些標準的限值下,短期和長期死亡率的提升幅度。如果一個中國城市每一天空氣質量指數都是剛好優秀,那麼會比 PM2.5 濃度在準則值左右的情況下,死亡率提高 15%。顯然,美國的標準是更加嚴格的。曾經擬合過一個污染物濃度和死亡相對風險之間的函數,按照[1]中的方法和提供的數據進行。可以計算出,以下各濃度時長期死亡率的提升值,供參考*。可以在中國環境監測總站的 新聞列表 里找到主要城市各月的污染物濃度統計進行對比,這裡是 2015 年 11 月 74 城市空氣質量狀況報告。

其次,美國標準有公開的研究數據的支持。在 EPA 可以查到對各個分類的研究結論。下面以「不健康」為例,引用 EPA 的結論(http://www3.epa.gov/apti/ozonehealth/aqi.html):

"Unhealthy" (151 - 200): When air quality is in this range, any individual who is active outdoors may experience the respiratory effects described above. Members of sensitive groups are likely to experience more severe effects. EPA"s risk assessment (Whitfield et al., 1996) indicates that at this level for healthy individuals (adults and children) at moderate exertion: 1) approximately 30% are estimated to experience moderate or greater lung function impairment, 2) approximately 15% are estimated to experience large or greater lung function impairments, and 3) approximately 5% are estimated to experience moderate to severe respiratory symptoms (i.e., chest pain with deep inspiration and aggravated cough).

即,在此等級下,大約 30% 的健康人士在進行中等程度的運動時,會受到中等程度以上的肺功能損傷;5% 的人會產生中等程度以上的呼吸道癥狀(咳嗽等)。據我所知,沒有看到國內分類的具體依據。


第三,EPA 對於各個污染物在各污染水平下提供了比較詳細的建議,可以在 EPA 官網查詢到(http://www3.epa.gov/airnow/aqi-technical-assistance-document-dec2013.pdf)。下面是其中部分截圖:

綜上,我的建議是參考美國標準的 AQI 指數,並根據美國 EPA 提供的建議採取相應措施。

* 此處表格中選擇的濃度基準為 6.3,即假設 PM2.5 濃度 6.3 以下時對死亡率長期死亡率無影響。這與 WHO 給出的準則值 10 不一致,下面稍作說明。WHO 歐洲分局在 2013 年發布了一項新的報告 Review of evidence on health aspects of air pollution – REVIHAAP,其中提到,目前有大量證據表明,PM2.5 的長短期影響在濃度非常低時仍然存在,即不存在一個明確的下限值,即選擇 10 作為準則值並不是表明小於這個濃度就不存在危險了。考慮到計算時採用的數據(有一些小於 10),選擇了 6.3 這個值。

參考資料:

[1] An Integrated Risk Function for Estimating the Global Burden of Disease

Attributable to Ambient Fine Particulate Matter Exposure. URL: http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1307049


標準而已,無所謂可信不可信。同樣的濃度,在中國是良,在美國可能就是輕微污染。也許十年後中國空氣變好了,標準就下降了。這些全是主觀的(好吧,其實還是有客觀依據的)。
當然如果你的意思是達到多少濃度才對身體有害,那這個問題應該還沒有官方答案。或者說,也許永遠有沒有正確答案。因為除了濃度,還和暴露時間和身體基礎狀況有關。更重要的是,PM2.5濃度這個概念實在太過於抽象。對於大氣顆粒物,要得到真正有價值的信息,除了顆粒物濃度,你還必須知道這些顆粒物的粒徑分布,化學組成,以及了解它們在大氣中的從產生(一次還是二次顆粒物),演化(物理和化學過程),到消亡(沉降或被吸附)的整個過程。毋庸置疑,這些信息及其複雜,而要得到這些信息,需要昂貴的儀器和專業的技能。這些信息就像天氣,每時每刻在世界每個不同的地方都在發生變化。國內外對此已經展開非常多的研究,不過進展並不順利。很不幸的是,雖然霧霾現在已無處不在,我們對它的認識仍然非常有限。


環保部回應外國使館監測PM2.5:不能干涉內政
如何正確看待「PM2.5事件」?
關鍵是。。如果沒有美國標準 你今天恐怕都不知道世界上有 PM2.5這個東西


歐洲標準VS中國標準


根據發表於《美國醫學會雜誌》的一項研究證實:當空氣中PM2.5的濃度長期高於10 μg/m3,就會帶來死亡風險的上升。濃度每增加10 μg/m3,總的死亡風險會上升4%,心肺疾病帶來的死亡風險上升6%,肺癌帶來的死亡風險上升8%。

世界衛生組織標準:

美國標準:

中國標準:

相信哪個標準對自己有好處題主自己想想吧。

來源:維基百科-- https://zh.wikipedia.org/zh/懸浮粒子


一個山東卷一本線580
一個天津卷一本線510


公布的數據一般有兩個值,一個是AQI(空氣質量指數),通過公式算出來的一個數據,一般根據這個數據劃分空氣質量等級。另外一個是濃度數據,這個就是儀器測量出來的原始數據。

中國環保局的AQI:

  1. 不單計算了PM2.5,還包括PM10、臭氧、二氧化硫、氮化物等其它污染物。在同一時間段有的污染物濃度高有的低,加權計算之後可以降低數值。如果只計算濃度最高的污染物,肯定指數會有明顯上升。
  2. 一個城市AQI是全行政區域所有監測點的平均值,很多監測點還設置在荒山野嶺裡面,比如08奧運會之前北京環保局關閉了前門(二環內)的監測點,增加了佛爺頂(延慶某個水庫旁邊的山頭上)的監測點。

美國使領館(北京上海廣州成都瀋陽)公布的AQI:

  1. 只計算了PM2.5。
  2. 只有使領館一個監測點。

同樣污染物濃度情況下,環保局公布的AQI等級比美使館的低,除了靠多種污染物加權、全市平均等方式降低AQI數值,主要還是因為中國在等級名稱上玩了文字遊戲,基本上環保局認為是「空氣質量良好」就已經對人體健康有影響、對敏感人群(老幼、呼吸道疾病患者)健康有明顯影響,環保局認為「輕度污染」對所有人健康都有明顯影響,「中度污染」對健康損害就不容忽視了,「重度污染」對健康損害很大,「嚴重污染」對健康影響就非常非常嚴重了,暴露幾個小時可能就會很快感到嗓子眼不舒服。


85分優秀,和95分優秀,該信哪個?——我們只要知道自己的分數是多少就好。

所以,相對來說,美國的空氣質量標準更為嚴格。但是我們只需要知道PM2.5的濃度(AQI)就好。

美國研究證實PM2.5 日均濃度每增加10微克/立方米,即PM2.5吸入量每增加144微克(10微克/立方米×0.01立方米×60分鐘×24小時),心肺疾病死亡率升高6%,肺癌死亡率升高8%。


歐盟2010年開始規定全年365天內,24小時PM2.5平均濃度超過50微克/立方米的天數不超過7天。而目前國內對於PM2.5的標準和限制都相對寬鬆,以北京為例,2013年全年172天濃度超過75微克/立方米


與其糾結與標準,不如糾結於實際傷害,如果不能深刻認識到PM2.5顆粒物對健康的危害,不能積極關注自身呼吸安全,對於我們每個人來說都是一件非常危險的事情。

PM2.5——只有2.5微米的死神來了!


相信中國的。


不管相信哪一個標準,呼吸的都是同樣的空氣。這種情況,當然相信中國的,心情好很多有沒有!更何況,還粉碎了一次美帝的陰謀,愛了一把國呢?多好。


如果我是普通中學的主任,學校的年級前幾名經常考七十多分,我會覺得平時出的試卷區分度很差,怎麼年級第一和中部的人分數差不多?年級第一好不容易殺出重圍,也只能拿個「良」,我都不好意思表揚他了。

然後我就會調整試卷難度,60分以下的人還是那麼差,0-60分範圍已經很寬了。不會做就是不會做。但是最難的拉分題要簡化一些,大概讓原本擠在六七十分的人合理地梯度分布到60-90區間,讓前十名評上優秀。

這樣一方面我更好地區分出那些人是哪十名,哪些人是前一百名,不會揉在一塊。

另一方面,成績看起來比原來好看,平均分也提高了。

學生的真實水平對應PM2.5濃度,學生的紙面分數對應AQI指數。下圖是中美兩種AQI的標準差異,我認為這個比喻還是貼切的。

學生的真實水平不好測量,要靠試捲去表現。但是PM2.5濃度到處有精確數據,再換算一次AQI感覺並沒有什麼用。所以我並不在意AQI,不管哪國的AQI,我要看原始數據。12微克PM2.5在美國算優秀又怎麼樣,難道對人體無害了,可以不管了?。


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