空气质量变化

北京空气质量变好了，还是变差了?这是问题吗?这当然是问题，尤其经过经济学家严谨的观察和数据分析，一切并非那么“显而易见”。　　在本文中，北大国家发展研究院胡大源教授以详实的数据描绘了“PM2.5遭遇战”，并分析了PM2.5的变化趋势。　　胡大源教授认为，既然目前北京空气污染物的清除主要靠“等风来”，那么对未来几年风速风向变化的不确定性就应当有充分的预期。一旦遇到2011年和2012年冬季那样的持续静稳天气，PM2.5年均浓度很可能还会出现反弹。　　PM2.5遭遇战与信息公开　　在北京市各项空气污染治理措施中，耗资巨大的“煤改气”作用最为显著，空气质量监测指标二氧化硫持续改善。1994年为83每立方米微克，1998年曾上升到120微克，此后持续下降，平均每年降幅为11.5%，2015年北京年平均二氧化硫浓度仅每立方米15微克，低于我国环境空气污染物浓度限值20微克的一级标准。　　但对公众感受影响更大的是能见度的变化。然而，在环保部门发布的各项监测指标中，大多是气态污染物，并不直接影响能见度。自上世纪90年代以来，国内外学术研究结果不断得到验证：悬浮在空气中更为细小的颗粒物(如PM2.5)对能见度的影响更大。　　北京冬天通常的气候特征是干冷多风，然而2011年10月中旬至2012年2月中旬，北京却经历了一个多雪的冬天，先后下了10场中雪或雨夹雪。平均风速低于常年，空气相对湿度高，这些气象条件都不利于空气中污染物的扩散。平均能见度只有往年的50%至60%。　　2011年10月，美国驻华大使馆公布的空气质量监测数据，让PM2.5(细颗粒物)质量浓度走进了公众视野。“北京空气质量指数439，PM2.5细颗粒浓度408，空气有害̷”。　　对此，我国有关部门负责同志的回应为：“PM2.5是老问题，不是新问题，更不是新发现”。2012年1月，“环保部门整理文献资料后得出的结论是，北京市PM2.5年均浓度已由2000年的每立方米100到110微克降至2010年的每立方米70到80微克”。　　2012年2月，中国国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》，该标准增加了PM2.5监测指标。与此同时，北京开始实验性的监测并实时发布每日PM2.5监测数据。在“2013北京市环境状况公报”中首次公布了PM2.5质量浓度年日均值为每立方米90微克，美国大使馆监测的2013年北京PM2.5质量浓度年日均值为每立方米102微克。围绕北京PM2.5数据，“中美监测结果比较”在实时检测结果公布之初曾经引发媒体的热议和公众的广泛关注。　　下图是我们收集到的、公开发表的有关北京年均PM2.5浓度的研究与监测结果，其中右侧2013至2015年PM2.5浓度监测数据是2014年以后北京市环境状况公报中正式发布的。如果我们将时间到推至2010年，不难看出“北京10年来PM2.5呈下降趋势”并不明显。无论是美国大使馆的每立方米102微克，还是1993年北京环境状况公报中的每立方米90微克，均明显高于 “2010年的每立方米70到80微克”的结论。　　数据造假是公众深恶痛绝的弊端，也是造成政府有关部门失信于民的重要原因。美国大使馆的PM2.5年均浓度由于监测数据信息公开，便于核对，因而容易被公众认为可信。而北京环保部门并未公布PM2.5年均值的具体计算方法和监测数据，无法核对，因此被认为容易受行政干预而降低可信度。尽管有关部门正式发布了PM2.5的实时监测数据，但实时数据通常需要进行必要的审核及补充修正后生成正式记录，年均值应该是在正式记录的日均值基础上计算出来的。此外，北京35个监测点的记录如何平均?是否加权?均应该明确说明。可核对是公众监督的基础，不可核对又怎样保证数据的准确?更谈不上获得公众的信任。　　对于这场由特殊天气条件引发的北京PM2.5遭遇战，尽管美国大使馆公布其在北京、上海等城市的PM2.5监测数据“不合法”、“空气有害”或许夸大其词，但却在客观上推动了我国空气质量监测数据的信息公开，体现了我国与发达国家在空气质量上存在的巨大差距。　　北京PM2.5的变化趋势　　与TSP和PM10相比，PM2.5(空气中的细颗粒物)对能见度影响最大。然而北京有关部门发布的PM2.5年均浓度监测数据只有短短的三年。因此，推断和探讨过去10余年间北京的PM2.5浓度状况，就成为分析判断北京空气质量变化趋势的关键。国内外研究成果均表明，PM2.5在PM10的占比的变化有一定的规律可循。我们收集了过去十余年年全国304个PM2.5和PM10的年均浓度数据，通过建立计量经济模型，推算出北京在2000年之前PM2.5浓度约在125微克左右，与最近三年平均浓度86微克相比，总的来看，呈现出持续波动下降的趋势。　　下图为北京PM10监测值与PM2.5模型推测值的变化趋势　　事实上，北京的各项空气污染治理确实取得了显著的成效。我们收集了北京1999-2015期间140个PM2.5浓度月度数据，在控制主要天气因素(如风速)和季节变化等解释变量的基础上，分析能源结构调整和烟尘粉尘减排等治理措施与PM2.5浓度变化之间的关联关系。计量经济模型结果表明，北京市日均天然气消费每增加100万立方米，PM2.5浓度就平均下降1微克/立方米。2000年北京市日均天然气消费量为353万立方米，2015年涨到了3983万立方米，15年间增长了3600万立方米。从理论上看，在其它解释变量不变的情况下，“煤改气”对北京PM2.5下降做出的贡献高达36微克/立方米。为此，北京居民也付出了很大的代价，单就供暖一项来粗略估算，成本就增加了3倍左右。　　与TSP相比，在北京对于可吸入颗粒物PM10的治理难度通常会更大一些，根据我们收集到的北京年均监测记录估算的PM10平均每年降幅约在每立方米4至5微克之间。根据监测记录建立模型估算的结果为：北京PM2.5浓度平均每年下降2至3微克。　　从理论上讲，PM2.5的下降幅度不大可能超过PM10。这不仅由于PM2.5是PM10的组成部分，而且由于PM2.5组成成分更为复杂，治理过程不仅事关工业排放，还会涉及居民出行与日常生活习惯，因而持续下降的难度也会越来越大。三年来北京PM2.5的持续下降既是人努力的结果，也有天帮忙的成分。既然目前北京空气污染物的清除主要靠“等风来”，那么对未来几年风速风向变化的不确定性就应当有充分的预期。一旦遇到2011年和2012年冬季那样的持续静稳天气，PM2.5年均浓度很可能还会出现反弹。　　长期以来，政府有关部门对于环境治理只注意到其自然科学和工程技术的一面，而忽视了涉及社会经济与传媒沟通方面的规律。从社会心理学的角度来看，多年来环境信息不公开的一个后果就是导致判断评价事物时的参照系错位。　　2002年诺贝尔经济学奖获得者卡尼曼在《思考，快与慢》一书中讲述前景理论时谈到：“评估与中性参照点(如现状)有关，高于参照点的结果就是所得，低于参照点的结果就是损失”。尽管北京十多年前的空气质量更糟糕，然而由于环境质量信息公开程度低，公众与传媒不了解实际情况，一遇突发情况，政府有关部门的回应又难以服众，致使媒体和公众在批判北京空气质量变化趋势时，单凭感觉和记忆，或以发达国家的现状作为参照系，代替了北京以往的空气质量变化实情，从而得出结论：北京的空气质量变差了。　　这种参照系错位，不但不利于公众对已有成就的认同，而且增大了未来空气污染治理取得成效的难度。暂且不论北京PM2.5下降到每立方米60微克需要付出的何等代价及其不确定性，即便几年后达到了上述目标，仍与主要发达国家十几微克的现状相距甚远。

为督促各省市重视空气质量改善工作，环保部每月都会对全国74个城市的空气质量进行排名，广大网友和媒体对排名前十位和后十位的城市也会各种花样的宣传，极大提高了空气质量改善的公众参与感。　　但也有人对此名单存在质疑。空气质量的改善不是一朝一夕的事情，有些城市做了大量工作，空气质量也有了比较明显的提高，但是由于基数比较大，排名仍然靠后。为了能充分展现工作成果，有人提出对空气质量变化进行排名。日前，环保部发布了《城市环境空气质量变化程度排名方案》，这些城市终于得偿所愿。文件全文如下：关于印发《城市环境空气质量变化程度排名方案》的通知　　各省、自治区、直辖市环境保护厅(局)，新疆生产建设兵团环境保护局，中国环境监测总站:　　为贯彻落实《大气污染防治行动计划》的相关要求，强化公众监督，推动地方政府开展大气污染防治工作，在开展城市空气质量客观状况排名的基础上，按照客观、公平的原则，我部制定了《城市环境空气质量变化程度排名方案》。现印发给你们，请遵照执行。　　附件：城市环境空气质量变化程度排名方案　　环境保护部办公厅　　2017年2月12日　　附件　　城市环境空气质量变化程度排名方案　　一、适用范围　　本规定适用于国家对全国地级及以上城市半年度和年度环境空气质量变化程度的排名。　　各省(区、市)对本行政区域内地级及以上城市环境空气质量变化程度的排名，以及各省(区、市)对本行政区域内县级城市环境空气质量的排名可参照本方案执行。　　二、规范性引用文件　　(一)《环境空气质量标准》(GB3095-2012) 　　(二)《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ663-2013) 　　(三)《城市环境空气质量排名技术规定》(环办〔2014〕64号)。　　三、排名方法　　城市环境空气质量变化程度排名以空气质量综合指数变化率作为指标进行排名，方法如下：　　(一)空气质量综合指数计算　　按照相关要求，首先利用各参与排名城市纳入国家环境空气质量监测网的所有评价点位数据，计算排名时段(半年、年)及上年同期内各项污染物浓度(其中，SO2、NO2、PM10、PM2.5为24小时平均浓度，CO为24小时平均第95百分位浓度，O3为日最大8小时平均第90百分位浓度),再根据污染物浓度计算单项指数,最后计算得出各城市排名时段及上年同期空气质量综合指数。　　(二)综合指数同比变化率计算　　空气质量综合指数同比变化率，以百分数计，保留1位小数。计算公式如下：　　式中：　　R——综合指数变化率，以百分数计，保留1位小数 R大于0代表恶化，R小于0代表改善，R等于0代表持平 　　I排名时段——排名时段综合指数 　　I上年同期——上年同期综合指数。　　(三)空气质量变化程度排名　　以空气质量综合指数变化率作为变化程度排名指标进行排序，若不同城市综合指数变化率相同以并列计 若城市当前评价年各项污染物浓度在排名时段均已经达到环境空气质量二级标准，则不参与城市空气质量恶化程度排名。　　四、信息发布内容　　国家公布的城市环境空气质量变化程度排名情况内容包括：环境空气质量改善程度相对较大的前10个城市名单和恶化程度相对较大的前10个城市名单，当改善或恶化城市数量不足10个时，列出全部改善或恶化城市名单。在公布城市名单时，同时公布各城市空气质量综合指数及变化率。　　对于数据量不满足数据统计有效性规定的城市，公布其数据缺失情况。　　五、其他要求　　排名过程中所使用的数据统计方法、数据统计有效性规定、数据修约等要求均执行规范性引用文件相关规定。

系统概述 　　环境空气质量自动监测系统支持多因子数据采集接入，具备数据审核、数据管理、数据分析等功能，能够帮助环境监测部门全面、及时、准确地掌握空气质量变化，为环境监督管理、污染控制提供依据。 系统界面图 数据审核 图 数据看板