西藏定日縣加烏拉山口,,是進入珠穆朗瑪峰國家自然保護區(qū)后前往珠峰大本營必經(jīng)的一個埡口,,海拔5210米,在此可以眺望5座8000米級雪峰,,遠處中心偏左為珠峰,。攝于2022年5月13日。該地細顆粒物濃度極低,,能見度高,。| 圖源:朱彤 5月26日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《2021中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》,?!豆珗蟆凤@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%的地級及以上城市環(huán)境空氣質(zhì)量達標,。 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,并對標2021版全球空氣質(zhì)量指導(dǎo)值(Air Quality Guidelines, AQG)對全球各個城市空氣質(zhì)量的達標情況逐一盤點,,監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,,全球99%的城市都超過了WHO指導(dǎo)值。 “達標” 與 “超標” 其實只是一個相對結(jié)果,,因為標準在不同的背景下有所差異,,對比之下會有完全不同的參考意義。以細顆粒物(PM2.5)為例,,中國細顆粒物年均濃度標準限值為35 μg/m3,,是WHO的第一階段過渡目標,這一標準是歐盟標準的1.4倍,,日韓的2.3倍,,新加坡、美國的2.9倍,,新版指導(dǎo)目標的7倍。 《知識分子》邀請環(huán)境健康與環(huán)境政策研究領(lǐng)域?qū)W者,,解讀指導(dǎo)值為何更新及其對于我國空氣質(zhì)量管理的參考價值,。 撰文 | 朱彤 萬薇 劉俊 薛濤 宮繼成 張世秋 責編 | 馮灝 ● ● ● 自2013年《大氣污染防治行動計劃》實施以來,中國整體空氣質(zhì)量持續(xù)改善,。2021年,,全國339個地級以上城市中,218個城市環(huán)境空氣質(zhì)量達標,,也即六項主要污染物——細顆粒物(PM2.5),、可吸入顆粒物(PM10) 、臭氧(O3),、二氧化硫(SO2),、二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)年平均濃度均達到國家二級標準 [1]。 圖1 2021年339個城市六項污染物各級別城市比例 | 數(shù)據(jù)來源:生態(tài)環(huán)境部《2021中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》 這里的標準指的是生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)[2],,該標準首次發(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目及濃度限值標準 | 數(shù)據(jù)來源:環(huán)境空氣質(zhì)量標準GB 3095—2012 從 “普遍超標” 到 “六成達標”,,中國城市的空氣質(zhì)量肉眼可見大幅改善,也涌現(xiàn)了一批領(lǐng)跑城市,,深圳是其中的一個典型,。早在2017年,深圳就已經(jīng)不滿足于實現(xiàn)國標,,提出 “到2020年,,全市PM2.5低于25 μg/m3,,達到歐盟標準”。2020年,,深圳宣布已經(jīng)可以穩(wěn)定達到歐盟標準,,全年P(guān)M2.5濃度為19 μg/m3,而這一紀錄在2021年又再次被刷新,,降至18 μg/m3,。 然而,歐盟空氣質(zhì)量標準也并不能完全保障公眾健康,。由于細顆粒物對健康的影響不存在安全閾值,,即使在很低的濃度水平,仍然會存在健康損害,。研究指出,,歐盟許多城市顆粒物濃度確實符合本地標準,甚至低于10 μg/m3,,但顆粒物暴露仍會造成平均預(yù)期壽命比無污染情況下少1年左右 [3],。 那么,到底什么才是能充分保護健康的空氣質(zhì)量標準呢,?世衛(wèi)組織時隔16年,,更新了涵蓋多項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(Interim Targets, ITs)。 值得注意的是,,指導(dǎo)值是完全依據(jù)科學研究獲得的結(jié)果,,不具有法律約束力,部分國家在制定標準時會結(jié)合考慮本國社會,、經(jīng)濟,、技術(shù)狀況等多方面的因素,形成具有法規(guī)約束力的“國標”,,一些地區(qū)和城市也會有地方標準,。但WHO指導(dǎo)值是各國決策者指導(dǎo)立法、政策和規(guī)劃非常重要的科學參考,。 首先,,大幅加嚴了細顆粒物(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,所以指標取值時間是日峰值的8小時,,大量研究 [4,5] 證實長期臭氧濃度(特別是高峰季)會增加總死亡率,、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期暴露的風險證據(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,。并首次針對黑碳(black carbon, BC),、超細顆粒物(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)來源:世界衛(wèi)生組織 ? 99th百分位(比如,,每年3–4 天超標) ? 年最大6個月MDA8滑動平均值(MDA8為日最大8 小時臭氧濃度滑動均值) ? 空氣質(zhì)量指導(dǎo)值的上一版本更新在2005年,。2005年至今,,科學家對空氣污染如何影響人類健康有了更多認識,特別是在真實世界中觀察到越來越多空氣污染的致病證據(jù),。整體上,,可以概括為科學證據(jù)更加充分、方法數(shù)據(jù)更為精細,、健康保護需求更為緊迫,。 首先,空氣污染與健康危害的流行病學證據(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,。近年來,各國政府對大規(guī)模人群研究的資金投入都在增加,,新建立的人群隊列規(guī)模也越來越大,,如今,樣本量在20萬以上規(guī)模的人群隊列已不罕見,。 我國科學家針對空氣污染的健康效應(yīng)開展了多個具有標志意義的隊列和時間序列研究,,例如中國男隊列研究、中國272城市死亡監(jiān)測研究,、中國動脈粥樣硬化性心血管疾病風險預(yù)測研究等,。歐美高收入國家的部分地區(qū)細顆粒物濃度已經(jīng)達到甚至低于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]、美國醫(yī)保隊列 [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)的隊列數(shù)據(jù),,健康大數(shù)據(jù)在環(huán)境流行病學中的應(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,,全球保護公共健康的需求發(fā)生了新變化。近年來,,在老齡化,、世界經(jīng)濟兩極化、氣候變化等發(fā)展趨勢的影響下,,保護人類健康面臨更為艱巨的挑戰(zhàn),。發(fā)達國家和部分發(fā)展中國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擔中占據(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,,我國人口老齡化導(dǎo)致顆粒物相關(guān)死亡人數(shù)增加了34萬 [15],,大幅抵消了因空氣質(zhì)量改善帶來死亡人數(shù)減少41萬的保護效益 [16]。欠發(fā)達國家由于其落后的醫(yī)療水平和經(jīng)濟發(fā)展的需求,,空氣污染情況仍在惡化,、相關(guān)疾病負擔日趨沉重,尤其是空氣污染引致的早產(chǎn) [17],、兒童健康風險增加 [18],,進一步加劇了全球發(fā)展和健康負擔的不平等。 同時,,全球氣候變化是當代人類社會面臨的最重要威脅之一,,如何緩解氣候危機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保護人類健康和緩解氣候變暖,因而制定更為嚴格的指導(dǎo)值有助于各國通過提高空氣質(zhì)量治理目標,,促進相關(guān)溫室氣體的減排,。 據(jù)美國健康效應(yīng)研究所(HEI)的評估結(jié)果,目前全球尚未有任何一個國家能夠全面達到新版指導(dǎo)的要求,。以細顆粒物為例,,2019年全球細顆粒物暴露濃度最低的五個國家分別為芬蘭(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” 的國家,,其細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,,對標新版指導(dǎo)對全球117個國家的6000多個城市監(jiān)測的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進行了盤點 [19],,全球幾乎全部人口(99%)都未 “達標”,中低收入國家,、老年人,、兒童和孕婦等敏感人群疾病負擔更重。 我國更是如此,。根據(jù)5月公布的《2021中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》,,2021年,339個地級以上城市細顆粒物整體年均濃度為30 μg/m3 [20],,遠高于2005年的指導(dǎo)值,,距離新指導(dǎo)值更是遠了一步。 研究 [21]還發(fā)現(xiàn),,以2020年為基準年,,如果年均細顆粒物濃度達到新指導(dǎo)指可以避免121.5萬人的早逝,占全部細顆粒物長期暴露相關(guān)死亡人數(shù)的96%,。相比2005版指導(dǎo)值,,達到新指導(dǎo)值可以額外避免每年22.3萬相關(guān)早逝。 值得注意的是,,由于中國有很多城市已經(jīng)達到了35 μg/m3的細顆粒物國家標準,,在這個時候 “提標” 帶來的邊際效益是最大的,盡快修訂標準并設(shè)定更嚴格的空氣質(zhì)量管理目標,,將有助于實現(xiàn)健康保護效益的最大化,。 圖4 提高空氣質(zhì)量指導(dǎo)標準所能帶來的健康效益 | 作者制圖 WHO提出的指導(dǎo)值和過渡期四項目標是各國制定空氣質(zhì)量標準的重要參考,,包括中國在內(nèi)的很多國家都在參考在指導(dǎo)值或過渡期目標的基礎(chǔ)上,結(jié)合本國的社會經(jīng)濟發(fā)展水平,、污染特征和空氣質(zhì)量管理能力等制定了各國的 “國標”,。 需要注意的是,各國現(xiàn)行空氣質(zhì)量標準普遍比2005版指導(dǎo)值寬松,,以細顆粒物年均值為例,,僅有澳大利亞、加拿大標準更嚴,,而中國的標準值則是2005版指導(dǎo)值的3.5倍,,很顯然,2021新版值將進一步拉開這一差距。 圖5 部分國家和地區(qū)細顆粒物濃度空氣質(zhì)量標準,,綠色和藍色分別展示世界衛(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(IT),,歐盟采用統(tǒng)一的空氣質(zhì)量標準,在圖中視為一個地理單元 | 作者制圖 伴隨中國2013年以來的空氣質(zhì)量持續(xù)改善,,現(xiàn)行標準對于大部分已達標城市不再具有強有力的引領(lǐng)和驅(qū)動作用,。以北京為例,2021年細顆粒物年均濃度值為33 μg/m3 [22],,而北京市政府4月發(fā)布的《污染防治指導(dǎo)意見》,,稱防治目標是到2025年,細顆粒物達到35 μg/m3左右 [23],,更多是對現(xiàn)狀的認可和保持,。 是否要啟動新一輪空氣質(zhì)量標準的修訂已經(jīng)提上研究議程,是我國 “十四五” 大氣污染防治及其科學支撐的重要關(guān)注點,。如何縮小現(xiàn)實可行的環(huán)境質(zhì)量標準與新版指導(dǎo)值之間的差距,,基于健康保護修訂我國的空氣質(zhì)量標準,需要更深入的科學研究與決策權(quán)衡,。 首先,,指導(dǎo)值的 “科學性” 是相對的。 新版指導(dǎo)值首次明確關(guān)切黑碳,、超細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險,,指出這些特定組分可能解釋大氣顆粒混合物危害健康的致病機制,。針對這些組分單獨制定指導(dǎo)值似乎更為 “科學”,。然而,無論是全球的空氣污染常規(guī)監(jiān)測和現(xiàn)存的流行病學證據(jù)都不支持單獨推出這些組分的指導(dǎo)值,。 換言之,,當前關(guān)于細顆粒物混合物的指導(dǎo)值也并不適合用于管理和評估某一單獨成分或者單一來源的細顆粒物污染。 未來指導(dǎo)值或者某一特定地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量基準是否會納入新的指標取代細顆粒物(正如細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),,以及細顆粒物現(xiàn)行指導(dǎo)值是否會進一步調(diào)整仍是十分值得探討的科學問題,。 WHO也在修訂說明中提出未來研究需求,需要對空氣污染的健康影響機制進一步研究,,納入更廣泛的健康終點,,改進研究方法,包括暴露評估,、研究設(shè)計(因果推斷),、證據(jù)綜合等,使得 “科學性” 進一步提升,。此外,,WHO也強調(diào)了開展政策相關(guān)健康影響評估的重要性,,例如通過問責研究評估干預(yù)政策有效性。 其次,,需要進一步開展適用于中國人群的本地研究,。 相較于直接參考WHO的指導(dǎo)值制定國家和地方標準,更有必要參照修訂所采用的科學方法,,開展適用于中國人群的相關(guān)研究,,支撐本地化的環(huán)境空氣質(zhì)量標準的修訂。 關(guān)于環(huán)境健康方面的基礎(chǔ)研究,,我們認為如下議題尤為重要: 1 中國城鄉(xiāng)人群的空大氣污染暴露來源,、暴露特征及相應(yīng)健康風險定量評估; 2 特定易感人群的大氣污染暴露反應(yīng)關(guān)系,; 3 多種大氣成分同時暴露的健康風險評估方法學研究及應(yīng)用于我國的實證分析,; 4 黑碳、超細顆粒物,、近地面臭氧等污染物的短期和長期暴露的健康影響,; 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,,中國需要基于本地化研究,,為決策目標以及我國質(zhì)量標準的修訂提供必要的科學研究證據(jù)支持,特別是能代表中國人群特征的科學依據(jù),,并據(jù)此評估新指導(dǎo)值在中國人群的適用性,。 包括但不限于探討如下問題: 1 我國是否應(yīng)效仿WHO制定暖季臭氧標準; 2 鑒于我國二氧化硫仍高于WHO的第一階段過渡目標,,是否應(yīng)該加嚴相關(guān)空氣質(zhì)量標準,; 3 現(xiàn)階段是否有必要對標嚴苛的細顆粒物年均濃度指導(dǎo)值5 μg/m3。 作者簡介 朱彤 北京大學環(huán)境科學與工程學院 教授 萬薇 亞洲清潔空氣中心 項目主任 劉俊 北京科技大學能源與環(huán)境工程學院 副教授 薛濤 北京大學公共衛(wèi)生學院 副研究員 宮繼成 北京大學環(huán)境科學與工程學院 研究員 張世秋 北京大學環(huán)境科學與工程學院 教授 |
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