【原创】空气质量指数(AQI)差别之谜

随着空气污染的加剧,空气质量指数(AQI)越来越受到人们的关注。无论是报纸、天气预报,还是手机应用都会发布空气质量指数信息;然而,不同来源发布的空气质量指数经常会有或大或小的差异。本文将从以下方面分析导致这些差异的原因:

1、计算空气质量指数依据的污染物不同;

2,污染物浓度与对应空气质量指数转换公式差异;

3、计算的空气质量指数依据的时间段不同;

4、发布城市空气质量指数所依据的监测站不同。

本文认为,不同来源发布的空气质量指数有所差别,其原因主要在3、4方面。

1、计算空气质量指数依据的污染物不同。

空气质量监测仪可以监测以下六种污染物在大气中的浓度——臭氧、PM2.5(直径小于2.5微米的颗粒物)、PM10(直径小于10微米的颗粒物)、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮。由于浓度信息不易被公众理解,且不同污染物的浓度无法直接比较,因此需要先把浓度值转换成一个0到500之间的数字,这个数字被称作空气质量指数(以下简称指数)。污染物对人们健康影响越小,其对应的指数就越小;污染物对人们健康影响越大,其对应的指数就越大。

有的地方(如:中国环境监测总站AQICN)发布的空气质量指数指的是这六种污染物对应指数中最大的那一个;而另外地方(如:美国驻上海领事馆美国驻北京领事馆)发布的空气质量指数仅仅指的是PM2.5对应的指数。一般来讲,名词”AQI”指主要污染物对应的指数,名词”PM2.5″指PM2.5对应的指数。

由于中国污染严重地区主要污染物通常就是PM2.5,所以在这些地区,”AQI”与”PM2.5″一般不会有任何差异

2,污染物浓度与对应空气质量指数转换公式差异

污染物浓度与对应指数之间的转换是通过分段线性函数来完成的,但由于中国标准和美国标准的不同,导致即使污染物浓度一样时,其对应的空气质量指数也不尽相同。以PM2.5浓度与指数对应关系为例,如下图所示:

注:本图为地球仪根据 环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)(HJ 633—2012 ), Technical Assistance Document for the Reporting of Daily Air Quality – the Air Quality Index (AQI)用Excel软件绘制,2013年2月11日发布于www.diqiuyi.org

这个差异的确会导致使用美国标准(如:AQICN)发布的数据和使用中国标准(如:中国环境监测总站)发布的数据有所不同。确切的说,对于同样浓度的PM2.5,按照美国标准计算出来的空气质量指数要更大一些,但要注意的是:

(1)、只有在PM2.5对应的指数小于200时中美标准才会不同;

(2)、仅由中美标准差异导致的空气质量指数相差不会超过1.5倍。

3、计算的空气质量指数依据的时间段不同

这点很好理解,空气质量指数的实时值,和其在过去24小时内的平均值,有时会有很大的差别,例如:

AQICN发布的空气质量指数是实时值;

墨迹天气发布的空气质量指数是实时值;

全国城市空气质量实时发布系统发布的空气质量指数(AQI)是过去24小时的平均值。

4、发布城市空气质量指数所依据的监测站不同

城市的空气质量指数是根据几个监测站的数据计算得来的,采用不同监测站的数据计算指数,有时会有很大的差别。

全国城市空气质量实时发布系统仅选取了国家监测站的结果,不包括地方检测站;

美国驻上海领事馆美国驻北京领事馆仅使用自己大使馆监测站的数据;

AQICN选取了中国国家监测站、美国大使馆监测站,以及地方的多个监测站的数据。

此外,整合不同监测站数据有多种方法。例如:可以用所选监测站测得数据的最大值代表城市空气质量指数,或者用所选监测站测得数据的算术平均值来代表。可以肯定的说,这些整合数据方法的差异可能对最终结果产生很大影响。

 总结:

由于计算方法的不同,很容易导致不同来源发布的空气质量指数差距悬殊。只给出一个空气质量指数(AQI)的值,而不对其计算方法进行任何提示,是没有意义的,因为算法的差异完全可以误导我们对空气质量的判断。

在此,我推荐一个手机应用全国空气质量手机版,这个应用可以对空气质量指数的计算方法进行设置,我相信这样计算出来的空气质量指数对我们会有更实际的意义。

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