浅析AQI与API之差异

1、浅析AQI与API之差异摘要：与2012年环境空气质量标准(GB30952012)同步实施的环境空气(AQI)技术规定(试行)用来评价我国环境空气质量。空气质量指数(AQI)与以往空气质量评价指标空气污染指数(API)相比有较大的不同。笔者从两者的定义、计算方式及AQI和API的评价方法等方面来阐述两者的差异。关键词：AQI与API空气质量新标准旧标准差异一、实施环境空气质量标准的意义实施环境空气质量标准是控制大气污染的重要手段，近日，随着席卷中国大部的雾霾、灰霾天气的增多，公众对空气质量的担忧日益严重，也暴露出我国环境监测体系及环境信息公布中存在的问题，表明我国增强环境监测能力和加快其社会化

2、建设的必要性和紧迫性。以保护和改善人们生活环境、生态环境，保障人体健康为宗旨，我国环境空气质量标准GB3095首次发布于1982年，在1996年和2000年分别经历两次修订，但随着经济社会的快速发展以及机动车保有量的迅速增加，环境污染特征也不断变化，在可吸入颗粒物(PMio)和总悬浮颗粒物(TSP)污染还未全面解决的情况下，可入肺颗粒物(PM25)，和臭氧污染加剧，导致雾霾、灰霾现象更加频发，严重影响了人们的生存环境，为了适应环境保护的新要求，我国于2o12年颁布实施环境空气质量标准新修订的环境空气质量标准进一步提高了我国环境空气管理能力，完善了大气环境保护标准。通过对比新修订和现行环境空气质

3、量标准的变更情况，突出了环境空气质量标准(GB30952012)在功能分区、污染物浓度限值、数据有效性规定等方面的优越性。研究指出，新增设的PM2.5年均、日均浓度限值和臭氧8h浓度限值，是我国环境空气质量标准与国际标准接轨的重大突破。2012年新的环境空气质量标准的发布标志着我国环境保护工作将开始从污染物控制阶段转向环境质量管理和风险控制阶段，对整个环境管理的思想和理念来说，将会产生深刻的影响一些新型重要污染物的空气质量标准出现，具有历史性意义。二、API与AQI的定义空气污染指数(英文全称为airpollutionindex，简称API)就是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康、生态

4、、环境的影响，将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式，是一种表征空气污染程度的无量纲指数。根据近地面几种主要的空气污染物浓度以及它们持续时间来确定的。它将空气污染程度和空气质量状况分级表示，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。空气污染的污染物主要有烟尘、悬浮颗粒物、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧以及挥发性有机化合物等。目前，我国规定空气质量报告中必须监测的污染物有3项：二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物。空气质量指数(英文全称为airqualityindex，简称AQI)是定量描述空气质量状况的指标，用于大气环境质量评价以及污染控制和管理。它描述了空气清洁或者污

5、染的程度，以及对健康的影响。空气质量指数的重点是评估污染空气对健康的影响。API类似，它通过监测某一段时间内PM2.5'PM。、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和臭氧等对象的平均浓度，得到其各自的AQI值，最大的值即为当时的空气质量状况。三、计算方法比较API和AQI的计算方法（1）API:指标解释和计算公式空气污染指数（API）是一种反映和评价空气质量的数量尺度方法，就是空气污染指数。将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数数值形式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况。中国计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。当某种污染物浓度：二兰；兰二I时，其

6、污染分指数卜=（G-G川仍十1-心）+j1夠十1-匚订5式中： 是第i种污染物的污染分指数； ；是第i种污染物的浓度值； -是第i种污染物j转折点的污染分项指数值； ；'是第j转折点上i种污染物（对应于）浓度值；二I是第j+1转折点上i种污染物（对应于I）浓度值；各种污染参数的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API：API=max（/（2）AQI:第一步是对照各项污染物的分级浓度限值（AOI的浓度限值参照（GB3095-2012）,API的浓度限值参照（GB3095-1996）,以细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM。）、二氧化硫（S02）、二氧化氮（

7、NO2）、臭氧（03）、一氧化碳（CO）等各项污染物的实测浓度值（其中PM2.5、PMio为24小时平均浓度）分别计算得出空气质量分指数（IndividualAirQualityIndex，简称IAQI）；MQ/卩二心（C卩一BPLo+IAQILo式中： IAQI污染物项目P的空气质量分指数；P c污染物项目P的质量浓度值；P BP相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与C相近的污染物浓度限值的高位值；P BP相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与C相近的污染物浓度限值的低位值；P IAQI相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中Hi与BP对应的

8、空气质量分指数；Hi IAQI相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中Lo与BP对应的空气质量分指数。Lo第二步是从各项污染物的IAQI中选择最大值确定为AQI，当AQI大于50时将IAQI最大的污染物确定为首要污染物；AQI=maxIAQIlflAQI2flAQl3f-r）式中： IAQI2空气质量分指数； n污染物项目。第三步是对照AQI分级标准，确定空气质量级别、类别及表示颜色、健康影响与建议采取的措施。简言之，AQI就是各项污染物的空气质量分指数(IAQI)中的最大值，当AQI大于50时对应的污染物即为首要污染物oIAQI大于100的污染物为超标污染物。表3-1南充市空气

9、质量2015年10月13日-10月19日日期二氧化硫SO2|Jg/m3二氧化氮NO2|Jg/m3颗粒物PM10|Jg/m3一氧化碳COmg/m3臭氧03-8h|Jg/m3颗粒物PM2.5|Jg/m3空气质量指数(AQI)首要污染物2015年10月13日9701220.710080107细颗粒物(PM2.5)2015年10月14日9701220.710080107细颗粒物(PM2.5)2015年10月15日12691230.811380107细颗粒物(PM2.5)2015年10月16日13581240.78788117细颗粒物(PM2.5)2015年10月17日16541180.79484112

10、细颗粒物(PM2.5)2015年10月18日20421250.85388117细颗粒物(PM2.5)2015年10月19日13441420.95399130细颗粒物(PM2.5)(1) 设I为某污染物的污染指数，C为该污染物的浓度。则：八97、)+厂卜式中：C大与C小：在API分级限值表(表1)中最贴近C值的两个值，C大为大于C的限值，C小为小于C的限值；I大与I小:在API分级限值表(表1)中最贴近I值的两个值，I大为大于I的值，I小为小于I的值。(2) 各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API=m

11、ax(I1,I2IiIn)通过以上计算公式，得出每天某污染物的污染指数汇总如下：日期二氧化硫二氧化氮颗粒物一氧化碳臭氧空气污染指数首要污染物四、参考标准在中国，API是根据1996年颁布的空气质量“旧标准"（环境空气质量标准GB3095-1996）制定的空气质量评价指数，评价指标有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM。）3项污染物，从2011年末开始，多个城市出现严重雾霾天气，市民的实际感受与API显示出的良好形势反差强烈，呼吁改进空气评价标准的呼声日趋强烈，也是从那时起，原本生涩的专业术语PM2.5逐渐成为“热词”,灰霾的形成主要与PM25（直径小于等于2.5微米的颗粒物）有关，

12、此外，反映机动车尾气造成的光化学污染的臭氧指标，也没有纳入到API的评价体系中，因此，空气质量新标准一一环境空气质量标准（GB30952012）在2012年初出台，对应的空气质量评价体系也变成了AQI，“污染指数”变成了“质量指数”,在API的基础上增加了细颗粒物（PM2.5）、臭氧（。3）、一氧化碳（CO）3种污染物指标，发布频次也从每天一次变成每小时一次。表4-1空气污染指数API对应的污染物浓度限值污染指数污染物浓度（毫克/立方米）APISO2（日均值）NO2（日均值）PM10（日均值）CO（小时均值）O3（小时均值）500.0500.0800.05050.1201000.1500.12

13、00.150100.2002000.8000.2800.350600.4003001.6000.5650.420900.8004002.1000.7500.5001201.0005002.6200.9400.6001501.200表4-2空气污染指数AQI对应的污染物浓度限值污染污染物浓度（毫克/立方米）指数APISOSONONOPMCOCOOOPM222210332.5（日（小（日（小（日（日（小（小（8时（日均均值）时均均时均均值）均时均时均均值）值）值）值）值）值）值）值）00000000000500.0500.150.040.100.050250.1600.1000.035000100

14、0.1500.500.080.200.1504100.2000.1600.0750001500.4750.650.180.700.25014350.3000.2150.1150002000.8000.800.281.200.35024600.4000.2650.1500003001.6000.562.340.42036900.8000.8000.250504002.1000.753.090.500481201.0000.350005002.6200.943.840.600601501.2000.50000空气污染指数和空气质量指数都是建立在空气质量标准上，根据污染物浓度参照标准根据适当的分级浓

15、度进行等标化，得到的无量纲数据，在比较各分指数的大小，以最大的分指数作为反映空气质量的指数，然后根据指数的大小分别定义出不同级别并对应表示空气质量状况的优良或污染程度。由表4-1和表4-2比较分析AQI指数在API指数二氧化碳、二氧化氮和PM10的基础上增加了对臭氧、一氧化碳和PM2.5的评价，且在空气质量指数的统计中，对新纳入计算的臭氧污染项目浓度比较关注，对其小时平均值和8小时平均值最大值均做出了相应的限值。图4-1API评价因子图3-2AQI评价因子表4-3空气污染指数API范围及相应的空气质量类别空气污染指数API空气污染指数级别表示颜色空气质量状况对健康的影响建议采取的措施050一级

16、绿色优可正常活动51100二级蓝色良101-200三级黄色轻度污染易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状心脏病和呼吸系统疾病患者应减少体力消耗和户外活动201-300四级红色中度污染心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状老年人和心脏病、肺病患者应在停留在室内，并减少体力活动>300五级黑色重污染健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动由表4-3分析可知空气污染指数API能说明呼吸的空气是清洁的还是受到污染的、应当注意的健康问题以及建议采取的措施。API指数根据空气环境质量标准(

17、GB3095-1996)和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的影响来确定污染指数的分级数值及相应的空气污染物浓度限值，将空气污染指数划分为050、51100、101200、201300和大于300五档，对应于空气质量的五个级别，用不同的颜色表示，指数越大，级别越高，颜色越深，说明污染越严重，对人体健康的影响也越明显。由表3-4可以得出，空气质量指数AQI同样能说明呼吸的空气是清洁的还是受到污染的、应当注意的健康问题以及建议采取的措施。但空气质量指数是根据空气环境质量标准(GB3095-2012)和各项污染物的生态环境效应及其对人体健康的影响来确定质量指数的分级数值及相应的空气污染物浓度限值

18、，将空气质量指数划分为050、51100、101150、151200、201300和大于300六档，对应于空气质量的六个级别，用不同的颜色表示，指数越大、级别越高，说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。表4-4空气污染指数AQI范围及相应的空气质量类别空气质量指数API空气质量级别空气质量类别颜色空气质量状况对健康的影响建议采取的措施050一级绿色优空气质量令人满意，各类人群可正常活动基本无空气污染51100二级黄色良空气质量可接受，但极少数异常敏感人群应某些污染物可能对极减少户外活动少数异常敏感人群健康有较弱影响101150三级橙色轻度污易感人群症状有轻度儿童、老年人及心脏病、染加剧，健康人群出现呼吸系统疾病患者应减刺激症状少长时间、高强度的户151200四级红色中度污进一步加剧易感人群儿童、老年人及心脏病、染症状，可能对健康人呼吸系统疾病患者避免群心脏、呼吸系统有影响长时间、高强度的户外锻炼，一般人群适量减少户外运动201300五级紫色重度污心脏病和肺病患者症儿童、老年人和心脏病、染状显著加剧，运动耐肺病患者应停留在室受力降低，健康人群内，停止户外运动，一普遍出现症状般人群减少户外运动>300六级褐红色严重污健康人群运动耐受力儿童、老年人和病人应染降低，有明显强烈症当留在室内，避