修订空气质量标准-保护人群健康

关于 ARCH（AiR-Climate-Health） 北京大学联合复旦大学、中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所、中国环境科学研究院、能源基金会等多家单位共同发起空气 - 气候 - 健康集成研究计划与交流平台 ARCH（AiR-Climate-Health）。ARCH 吸纳空气污染、气候变化和健康影响领域的研究机构、企事业单位、社会团体等组成学术交流与合作平台，旨在以健康驱动大气污染和气候变化的协同治理，并作为智库助力 “碳中和”目标的尽快实现。 发布时间 2024 年 1 月 参与作者 艾思奇蔡婧曹靖原陈仁杰邓建宇董妍君段小丽*宫继成郝吉明*阚海东*康宁李芳洲李湉湉林寰刘俊刘利刘欣*刘园园马军牛越阮清鸳万薇王贝贝王若涵王书肖王彦滢魏永杰吴丹薛涛张世秋赵斌钟美龄朱彤* （*ARCH 指导委员会成员或者科学顾问） 免责声明 本报告是能源基金会支持空气 - 气候 - 健康集成研究计划与交流平台（ARCH）组织完成，由ARCH 所有，对外公开发布，使用者不得出于商业目的销售、传播或制作相关衍生作品。ARCH 对于本报告保有最终解释权。 研究背景 科学认知 标准制定 管理策略 研究背景研究背景 修订空气质量标准保护人群健康 主要发现 我国空气污染治理已显著改善居民健康水平，但距国际空气质量标准仍有较大差距 人民政协报 中国成为世界上治理大气污染速度最快的国家 刘炳江2022 年 6 月 6 日 2013 年 至 2020 年 间， 污染减少了近 40%——平均预期寿命增加了约 2 年。虽然世界上许多地方近年来污染有所上升， 但 自 2013 年 以 来， 全 球污染总体上却在下降，完全归功于中国的影响。如果没有中国 在 这 段 时 间 内 污 染 显 著 减少， 全 球 平 均 污 染 水 平 将 会增加。 我国的空气污染治理 2012 年修订和发布的《环境空气质量标准（GB3095-2012）》是中国大气污染防治进程的一个里程碑。在 PM2.5首次纳入环境空气质量标准后，我国于 20132017 年期间实施了以降低 PM2.5浓度为核心目标的《大气污染防治行动计划》，并于 20182020年间实施了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》。在过去十年间，中国在保持经济快速发展的同时也实现了主要大气污染物排放量的逐年下降，城市空气质量整体改善显著。20132022，PM2.5年均浓度下降约 57%，成为世界上治理空气污染速度最快的国家。2020 年 PM2.5长期暴露相关的过早死亡人数为 139 万，较 2013年下降约 20%。然而，随着我国超过六成的城市空气质量的全面达标，现行标准已不再具备引领大部分达标城市空气质量持续改善的作用；未来，如对标国际上更严格的空气质量标准指导值，还将获得更大的健康效益。是否要在“十四五”期间启动新一轮标准修订，为各地空气质量持续改善提供长期目标和动力，已被提上研究议程。 芝 加 哥 大 学 能 源 与 环 境 政 策研 究 所 EPIC NEWS JUN 14,2022 中国用 7 年的时间就取得了美国用30 年才取得的空气污染物跌幅。 彭博社 2022 年 6 月 14 日 标准对比 中国现行环境空气质量标准（GB 3095-2012）与 2021 版世界卫生组织 AQG 及过渡期目标的对比，粗体数字显示有别于 2005 版的新修订（数据来源：朱彤等，科学通报，2022）。 空气质量指导值及标准对比 世界卫生组织（WHO）2021 年更新的《全球空气质量指南（Air Quality Guidelines, AQG）》引发热议。该修订一是基于暴露响应关系在低浓度水平发现的健康影响的新证据，以及多国多城市的分析结论，加严了颗粒物 PM2.5、PM10的长期暴露和短期暴露阈值，其中 PM2.5年均限值由 10μg/m3下调到 5μg/m3，加严50%。日均限值由 25μg/m3下调到 15μg/m3，加严 40%。二是基于 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，加严燃料燃烧的产物 NO2控制要求，将 NO2的年均浓度值从 40μg/m3变更为 10μg/m3；加严 75%。三是基于发现的臭氧污染长期暴露的健康影响，尤其是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浓度全年连续 6 个月日最大 8 小时平均浓度均值，可简称 O3高峰季节平均值，为 60μg/m3。 新机遇 目前中国已在实施双碳战略，由于空气污染和气候变化同根同源，在致力于推动绿色转型、低碳发展的关键时期，持续推进空气质量改善不仅可以进一步降低因空气污染引致的各类健康风险、减少公共健康保护方面的开支、提升民众的生活质量，也可以降低温室气体排放、促进双碳目标达成。同时，借助更严格的空气质量标准和持续的空气质量改善行动，也将助力产业和经济结构调整，为中国整体的绿色转型和低碳发展提供巨大驱动力和政策实施基础。 同时，WHO 也设置了过渡阶段目标值供各国参考。AQG过渡值目的是指导污染水平相对较高的地区，依据过渡值制定符合本地区空气治理客观规律和经济社会发展趋势的空气质量标准限值或改善目标。我国当前 PM2.5标准限值与 WHO 建议的第一阶段过渡目标（WHO IT-1 指导值）相当，我国现行的标准限值是欧盟标准的 1.4 倍，日韩的 2.3 倍，新加坡及美国的 2.9 倍，新版指导标准的 7 倍，与充分保护健康的清洁空气标准有较大差距。 修订空气质量标准保护人群健康 概念：标准、基准、评价方法 科学认知 ·空气污染具有哪些健康危害？相 关 暴 露 反 应 关 系 研 究 进 展如何？·中国本土的人群证据与国际研究结论是否一致？ 空气质量标准是基于一定时期环境毒理学和流行病学证据、以及环境风险判断和社会承受能力，对环境空气中污染物浓度做出的限制性规定。我国的《环境空气质量标准》在地位上和《大气污染防治法》同等重要，是空气质量管理领域中最高等级的法规文件。中国大气污染防治法第三条第二款明确要求：“地方各级人民政府应当对本行政区域的大气环境质量负责，制定规划，采取措施，控制或者逐步削减大气污染物的排放量，使大气环境质量达到规定标准并逐步改善。” 标准制定 ·关于空气质量标准的修订，国际上有哪些经验值得参考？·中国提高空气质量标准的成本和效益是多少？·典型地区如何达到世界领先的空气质量标准？ 大气环境基准是指基于系统科学研究证据评估确定的大气污染物暴露与不良影响的程度或风险之间的一系列定量的暴露—反应关系。基准值是依据污染物对人体健康的暴露响应关系，找到最低风险阈值。基准是指导标准制定的科学依据。标准则是在此基础上，综合考虑保护和改善生活环境、生态环境，保障人体健康等要求、以及社会经济发展水平等，制定的在一段时间内能够实现的目标值，是综合反映空气质量改善客观规律和社会主观治理意愿的产物。 管理策略 ·如何增强空气污染暴露健康风险的预测预警和公众认知？· 政策建议：尽快推动标准修订 空气质量评价方法是指导使用空气质量标准、规范环境空气质量评价工作的操作指南。一般规定环境空气质量评价的范围、评价时段、评价项目、评价方法及数据统计方法等内容。比如评判一个地区是否达标，既要分析年均浓度达标，也要分析日均浓度达标频次，还要分析空间站点的达标分布等。 报告介绍 空气质量标准何时修订、将标准设置在什么水平、新标准的实施将带来什么效益、付出多大成本、产生什么经济影响，这些决策者关切的问题亟需开展全面、综合的研究。在此背景下，能源基金会支持了“制定基于健康保护的中国环境空气质量标准”集成研究项目，从“科学认知”、“标准制定”、“管理策略”三个维度，梳理了我国空气质量标准所具备的工作基础，分析了科研、管理等方面潜在的不足和问题。本报告为集成研究项目各课题组的研究成果汇总，旨在为决策部门提供相关参考。 科学认知科学认知 研究进展综述本土数据验证 修订空气质量标准保护人群健康 1.1 研究进展综述 — 北京大学，朱彤、宫继成、薛涛 全球疾病负担评估报告采纳的空气污染暴露的健康结局 ·2013 年 报 告 中， 下 呼吸道感染仅包括儿童 ,2017 年新增成人下呼吸道感染·不良生育结局包括低出生体重和早产，及其介导的新生儿死亡风险 数据来源：Murray et al., Lancet 2020; Stanaway et al., Lancet 2018;Cohen et al., Lancet 2017; Lim et al., Lancet 2013 细颗粒物 PM2.5 空气污染健康危害的概述 空气动力学直径小于 2.5微米的颗粒物 科学研究指出多种空气污染物皆会危害人体健康。主要的空气污染物可以根据相态分为两大类：（1）作为混合物的 PM2.5和 PM10；（2） 作 为 纯 净 物 的 气 态 污 染 物， 包 括 O3、NO2、SO2、CO。大量研究发现这些污染物与多种健康结局相关；然而对于不同“暴露 - 结局”组合，研究进度并不相同、证据强度也有差异，究竟哪些“暴露 - 结局”组合应该被决策者采纳、用于支撑环境质量标准的制定修订，需要对已有证据进行全方位的评估。根据当前的研究进展，空气污染暴露与全因死亡、心脑血管和呼吸道疾病之间具有因果联系；且最新研究提示，PM2.5暴露还可能与代谢疾病、神经系统疾病和不良生育结局有关。由于不同空气污染物之间具有强相关性，其健康风险并不相互独立，本报告延用全球疾病负担研究的分析方法，以 PM2.5和 O3作为空气污染健康效应的代表。 粗颗粒物 PM10 空气动力学直径小于 10微米的颗粒物 臭氧 O3 二氧化氮 NO2 二氧化硫 SO2 一氧化碳 CO 暴露反应关系及其因果等级 定量描述特定“暴露 - 结局”关联的函数被称为暴露反应关系，是判断空气质量标准的关键参考依据，通常从高质量的流行病学研究中获得。考虑到既往流行病学证据的严谨性、一致性和丰富程度，可以将空气污染健康效应划分为不同的因果等级，不同机构对因果等级的分类结果基本一致。以美国环保署《细颗粒物的综合科学评估报告》为例，特定暴露和结局组合共分为四个等级：因果联系（三星）、可能的因果联系（二星）、潜在的因果联系（一星）、因果联系不足（无星）。 风险比 基于流行病学研究，据“中国文献荟萃分析 - 中国多中心研究 -全球文献荟萃分析”优先级顺序进行筛选。 心脑血管疾病 心 脑 血 管 疾 病 是 全 球 和 我 国 的首 要 致 死 性 疾 病。PM2.5短 期 暴露量每升高 10μg/m3，心血管发病 和 死 亡 率 分 别 增 加 0.70% 和0.38% PM2.5暴露的健康危害 PM2.5粒径小、比表面积大，暴露后可深达肺泡并沉积，诱发呼吸系统的免疫反应和炎症；PM2.5能够吸附空气中的重金属等有毒有害物质，部分成分能够穿透呼吸屏障、血脑屏障、胎盘屏障等多种生物膜，抵达多个身体器官，造成心脑血管系统、代谢系统、生殖系统疾病。长、短期 PM2.5暴露与全因死亡和心脑血管疾病之间具有因果联系（下图数据来源：Luo et al., 2023; Orellanoet al., 2020; Gu et al., 2020; Ma et al., 2022）。 呼吸系统疾病 PM2.5暴露直接作用于呼吸道，可以诱发下呼吸道感染、慢性阻塞性肺病急性加重、哮喘等。浓度每升高 10μg/m3，死亡率增加0.96% 心脑血管疾病 PM2.5年均值或多年平均值每升高10μg/m3，缺血性心脏病患病风险增加 16%、中风患病风险增加11% 全因死亡 暴露浓度每升高 10μg/m3，成人全因死亡风险增加 8%、胎儿死亡（死产）风险增加 11% 肺癌 PM2.5长期暴露导致巨噬细胞流入肺部并释放白细胞介素 1β，在具有 EGFR 突变的肺泡 II 型上皮细胞内，该过程提高了肿瘤发生概率。