我国环境空气指数的演变&中美AQI对比

为了向公众提供健康指引，世界上很多国家都会发布空气质量评价，如API（air pollution index）、AQI（air quality index）指数等。API、AQI是空气质量评价指标，一般以无量纲数字表示； SO2、NO2、PM2.5、O3等指标是空气污染物测试结果，一般以质量浓度（如mg/m3、μg/m3等）或体积浓度（如ppm、ppb等）表示。空气质量评价发布系统中还会看到诸如PM2.5、O3等单污染物的空气质量指数-空气质量分指数IAQI（individual air quality index）。

中国从1997年开始发布API指数，只有SO2、NOx、TSP共3个指标参与计算；2000年的API指数包括SO2、NO2、PM10、CO、O3指标；2012年至今，指数发布从API转变为AQI，增加了PM2.5参与计算。指数变化历史在一定程度上反应了中国经济社会的发展，从原来的煤烟型污染转变为以煤烟型污染和光化学污染为特征的区域综合性大气污染，AQI部分解决了API指数信息与公众感受不相符的问题，如区域性灰霾频繁出现，API却优良的问题，大气颗粒物中的细粒子的消光作用是灰霾现象的主要原因，AQI指数中增加PM2.5指标非常必要。

以前媒体上经常会爆出质疑中国官方和美使领馆在同一城市采集到的AQI数据的巨大差异问题，官方已经进行过释疑。先来看一个例子，2020年4月2日10:00，上海市空气质量实时发布系统AQI指数为36（实际PM2.5浓度11.0μg/m3），等级优；美国上海领馆AQI指数为64（实际PM2.5浓度18.0μg/m3，此浓度持续24h计算的AQI），等级中等。这是很明显的两种截然不同AQI结论。

图1 上海官方VS美驻沪总领事馆AQI

实际上，中美两国的AQI计算公式是一致的，指数类别也均是六个等级，主要区别在于以下三点，一般情况下前两点的影响更大。

1、  中国官方发布的AQI是指多个污染物指标（包括SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3）中最大的IAQI（空气质量分指数），美国驻华使馆或领事馆发布AQI因设备问题只有单个污染物指标PM2.5。中国AQI取的是IAQI的最大值，不一定是PM2.5的IAQI。

2、  中美两国的PM2.5的IAQI级别对应的污染物浓度限值不一致，目前美国采用的评价标准相比之下更为严格。PM2.5相同浓度下美国计算出来的PM2.5的AQI指数更大。看下表可知，PM2.5浓度为35μg/m3时，IAQIPM2.5指数中国为50，美国约为100。

3、  因设备安装地点、采集设备等条件的差异，结果可能会有稍许的差异。

其实严格按照标准来说，中美两国的PM2.5的IAQI都是按照PM2.5的24h均值浓度计算的，实时发布的PM2.5的IAQI一般是直接采用1h均值或邻近时间滑动平均值计算的。

图2 上海环保局VS美国驻沪总领事馆PM2.5浓度及IAQI PM2.5指数（按1h的均值计算）

不同国家发展水平阶段不一致，同浓度的污染物水平计算出的AQI指数可能差异较大，有效指引公众健康活动的目的是一致的。需要明确的是，以上AQI均是针对室外大气环境而言的，人员活动时间占比80%以上的室内空气质量，对公众健康的影响更大，一般可采取室内环境监测产品与新风、空气净化器等设备联动措施，实时监控室内环境质量，指引室内健康呼吸。迪勤科技日前已发布室内空气健康认证Breath Force，同样通过污染物浓度计算室内健康指数的方式，指引公众室内健康活动。

参考文献：

[1] 中华人民共和国国家环境保护标准，《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》, HJ 633-2012,中国环境保护部发布.

[2] 上海市空气质量实时发布 http://219.233.250.38/aqi/Home/Index.

[3] 美国驻沪总领事馆PM2.5发布http://www.stateair.net/web/post/1/4.html.

[4] 高庆先，刘俊蓉，李文涛，高文康.中美空气质量指数（AQI）对比研究及启示.环境科学, 2015, 36(4):1141-1147.