移动互联网时代,大多数人都是通过手机获取天气信息,我们最熟悉的描述空气质量的数字,叫做空气质量指数(AQI)。
这个数值介于0-500之间,数字越小代表污染物越少,空气质量越好。我们常说的空气污染爆表,就是指这个数字已经超过500,无法用空气质量指数计算了。
那么,空气质量指数是怎么计算的呢?
计算规则
关于计算方法,我国在2016年实施的国家标准《环境空气质量指数(AQI)技术规定》中有细致说明。
《环境空气质量指数(AQI)技术规定》表1
空气质量主要通过监测六种污染物来表征,这些污染物分别是:颗粒物(包括PM10和PM2.5两种),臭氧(O3),二氧化硫(SO2),二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)。
根据每项污染物在空气中的含量,先计算空气质量分指数(IAQI),然后在计算得到的六个分指数中取最大值,就是空气质量指数。
那么,每项空气质量分指数是如何计算的呢?其实本质上就是查表(表1),在对应的数值区间里,根据实际的测量值做线性插值计算。
截取自国标《环境空气质量指数(AQI)技术规定》
什么叫线性插值?听起来很复杂,下面我们看一个更加直接的计算案例,您就明白了。
假设PM2.5(粒径≤2.5μm的颗粒物)在空气中的浓度是80μg/m3,则对应的空气质量分指数计算式如下:
计算式
上式中,80为PM2.5实际数据,其余参数都是查表1(第1列和最后1列)得来的。
世界上大多数国家(比如中国和美国),在计算空气质量指数和分指数时采用的方法都相同,就是上面描述的那样,没有区别。
小猫腻:日报与实时报
关于空气质量,国标里规定了两种报告:日报和实时报。
日报中空气质量指数的计算,主要基于各项污染物在24小时内的平均值,而实时报主要采用的是每个整点时刻的监测数据,即周期为1小时。
数据一旦涉及到平均,就会隐藏不少有价值的内容。对于指导日常生活而言,实时报无疑更有价值。如果过去1小时PM2.5浓度为中度污染,哪怕日报显示空气质量为良,我们现在也应该减少户外活动。
写到这里的时候,我本来想手机截图,给大家示范一下这种情况,结果发现了一个更大的惊喜,我的手机(三星S22)在屏幕下方提示:由于安全政策限制,无法截取屏幕。好家伙!这是禁止网络传播和讨论的节奏。
重头戏:评价标准
空气质量指数的计算公式,各个国家都是类似的,但评价标准却各不相同(即表1不同)。相同的浓度,在不同国家对应的空气指数不一样。在你那里是轻度污染,在我这里就是良好。
美国PM2.5标准
以中国和美国的评价标准为例。图中,颜色条下侧的数据为PM2.5的实际浓度值,上方数字为该浓度对应的空气质量分指数。
中国PM2.5标准
可以发现:当PM2.5浓度超过150μg/m3后,中美的标准相同,但在小于这个数字的区间,中国的标准明显比美国宽松。
当PM2.5的浓度为50μg/m3时,按照美国标准评价,此时的颜色为橙色,属于三级轻度污染,老人和小孩等群体需要减少高强度的户外锻炼。
按照中国的评价标准则是黄色,空气质量属于二级良,只建议极少数异常敏感人群减少户外活动。
空气质量指数与生活建议
为什么会出现这样的差异?这里我不再展开。但有一点是肯定的:相同数量的污染物,对人体的影响也是相近的,并不会随着外部的评分标准变化而改变,生命是唯物主义的。
生活建议
生活仍然要继续,怎样才能更好地使用空气质量相关数据呢?下面是我们的一些建议。
1.关注实时数据
空气时刻都在流动,经过长周期平均后的数据,对我们的日常生活没有太大意义。
如果我现在想去户外的篮球场打球,那么我需要关注的就是所处位置1小时内的空气质量状态,好就去,不好就取消活动。
2.关注PM2.5实际浓度值
不管外界什么评价标准,我只关注最原始的参数,然后按照已知的最严标准来做决策。
比如按照美国标准,只要此时室外环境PM2.5浓度高于35μg/m3,那么就应该取消高强度的户外锻炼。
还有一个问题:污染物那么多,为何单独要关注PM2.5的数据呢?
雾霾包围中的上海
这是因为PM10和PM2.5常常是空气的首要污染物。PM10由于颗粒直径较大,部分会被鼻腔内部的绒毛阻挡,部分可通过痰液等排出体外。
PM2.5就不一样了,不仅无法被人体结构阻挡,甚至还能进入人体血液,考虑到它们大多含有重金属等有毒物质,故对人体健康危害极大。
3.使用科技的力量
空气净化器不是智商税,而是能够实实在在降低室内空气有害颗粒浓度的设备。
不管你生活在中国还是洛杉矶,只要有空气污染,请务必使用空气净化器,因为人们大部分时间都在室内活动;这样至少确保你的孩子和家人是被保护着的。