解析日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的解決策略
前言
2011年12月15日國(guó)務(wù)院印發(fā)了《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》,《規(guī)劃》提出,“十二五”期間,要切實(shí)解決影響科學(xué)發(fā)展和損害群眾健康的突出環(huán)境問(wèn)題。為此,完善監(jiān)測(cè)技術(shù)支撐體系,修訂環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范和分析方法成為《國(guó)家環(huán)境監(jiān)測(cè)“十二五”規(guī)劃》的目標(biāo)之一。2011年末,北京、上海、南京、濟(jì)南等多個(gè)城市出現(xiàn)灰霾天氣,空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)成為熱議話題;在此背景下,開(kāi)展其他國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系研究,對(duì)構(gòu)建和完善我國(guó)空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系具有積極意義。
1 日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系形成歷程
空氣作為人類生存必不可少的環(huán)境要素,其質(zhì)量與人的健康息息相關(guān),空氣污染是影響健康的主要環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)之一。空氣污染物來(lái)源總體可分為天然污染源和人為污染物兩大類別。天然污染包括火山活動(dòng)、沙塵等自然因素引起的污染。人類活動(dòng)引起的空氣污染主要有工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車尾氣、城市生活供暖等產(chǎn)業(yè)和人類活動(dòng)排放的污染物質(zhì)等。不同歷史時(shí)期生產(chǎn)力水平不同,社會(huì)發(fā)展階段不同,空氣污染的類型也不同。
日本的空氣污染始于明治20年代近代工業(yè)開(kāi)始時(shí)期,早在19世紀(jì)末的“足尾銅山礦毒事件”,因在精煉銅礦的過(guò)程中產(chǎn)生的硫化物(SO[,X])對(duì)當(dāng)?shù)厮|(zhì)和空氣造成嚴(yán)重的污染事件成為日本產(chǎn)業(yè)化開(kāi)始后最初的著名污染事故。二戰(zhàn)前日本的空氣污染主要是局部的工業(yè)區(qū)的污染,而戰(zhàn)后高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)期的空氣污染是由于工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展,以重化學(xué)工業(yè)污染為特征,這一時(shí)期硫化物污染嚴(yán)重,光化學(xué)污染事故頻發(fā),最為典型的是四日市空氣污染事件。為防治污染,1968年日本頒布大氣污染防治法,1970年首次制定大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)展空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),開(kāi)始了治理空氣環(huán)境質(zhì)量的工作。隨著產(chǎn)業(yè)化和城市化進(jìn)程的深入和擴(kuò)展,空氣污染物質(zhì)特征及其對(duì)人類健康的危害也有不同。
在日本,空氣的污染類型主要分為產(chǎn)業(yè)公害型和城市生活型,前者是近代化和工業(yè)化階段的產(chǎn)物,主要污染物是傳統(tǒng)的大氣污染物;后者是20世紀(jì)80年代后半期以來(lái)逐漸出現(xiàn)的因機(jī)動(dòng)車尾氣和城市化及后工業(yè)化產(chǎn)業(yè)時(shí)代的污染因子(氮氧化物、有機(jī)化合物、重金屬等)造成的空氣污染。產(chǎn)業(yè)化公害型大氣污染的特點(diǎn)是:污染區(qū)域在工業(yè)區(qū)或城市化集中區(qū)域,污染物質(zhì)種類相對(duì)單一,對(duì)人類健康造成的危害主要是空氣中高濃度的污染物引起的急性中毒或急性呼吸道系統(tǒng)疾病,公害對(duì)人類健康造成的危害與污染物的相關(guān)性易于解明。倫敦的煙霧事件、20世紀(jì)40年代美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件和四日市公害事件是典型代表。城市生活型的空氣污染的特點(diǎn)是:污染物種類繁多、污染物擴(kuò)散具有全球范圍循環(huán)的特點(diǎn),污染的防治不只是局部工業(yè)區(qū)域而是擴(kuò)展為全球范圍。對(duì)人類健康的危害體現(xiàn)在:人類生活在存在低濃度污染物的空氣中,因長(zhǎng)期暴露而引發(fā)的慢性呼吸系統(tǒng)疾病以及三致(致癌、致畸、致突變)等污染物對(duì)人類健康造成的危害。最為典型的污染物質(zhì)是近年來(lái)引起廣泛關(guān)注的。對(duì)人類健康和環(huán)境的影響復(fù)雜多變,解析難度較大,難以很快明確慢性疾病與污染物的直接相關(guān)性,往往體現(xiàn)出多種因素、多種條件綜合作用的趨勢(shì)。
制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)展監(jiān)測(cè)是治理污染的前提,可以為摸清污染狀況,說(shuō)清污染原因提供科學(xué)依據(jù),在了解污染形成原因和狀況的基礎(chǔ)上制定防治政策和措施。日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)從20世紀(jì)70年代首次制定,到2009年最新修訂,已經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的歷史階段,其環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目和內(nèi)容構(gòu)成也因時(shí)代的不同而不同。主要分為兩個(gè)階段:第一階段是1970-1996年代。這一階段空氣污染以產(chǎn)業(yè)公害型污染為主,主要空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目以傳統(tǒng)的大氣污染物質(zhì)為主。第二階段是城市生活型空氣污染階段,以1996年日本修訂大氣污染防治法為標(biāo)志,除已經(jīng)開(kāi)展監(jiān)測(cè)的傳統(tǒng)空氣污染物外,將低濃度長(zhǎng)期暴露于大氣中對(duì)人類造成慢性毒害的污染物質(zhì)納入空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,確定了234種有害的空氣污染物,并從中篩選出22種對(duì)人類健康威脅較大、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較高的優(yōu)控污染物開(kāi)展監(jiān)測(cè)。1999年,根據(jù)《Dioxins物質(zhì)對(duì)策特別措施法》第七條,制定防治Dioxins類污染的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(包括大氣、水質(zhì)及土壤)。關(guān)于環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),最初美國(guó)于1997年制定,日本關(guān)于的研究及監(jiān)測(cè)始于1999年,直至2006年,在人體暴露、防疫學(xué)及毒性學(xué)3個(gè)領(lǐng)域?qū)嵤┝烁鞣N調(diào)查研究,并于2007年7月公布其研究成果;2006年10月隨世界衛(wèi)生組織制定標(biāo)準(zhǔn),日本東京大氣污染訴訟和解事件以及環(huán)境省調(diào)查報(bào)告的匯總等工作的完成,制定標(biāo)準(zhǔn)的必要條件和前提已經(jīng)具備,2008年環(huán)境大臣經(jīng)過(guò)咨詢中央環(huán)境審議會(huì),并經(jīng)中央環(huán)境審議會(huì)大氣環(huán)境部會(huì)的專門委員會(huì)審議,在2009年9月制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并公示。日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)變遷見(jiàn)表1。
2 日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成
日本的環(huán)境基本法和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)界定了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定原則和基本內(nèi)容,所涉及的標(biāo)準(zhǔn)類型、項(xiàng)目類型、分析方法等在法定的法律法規(guī)中均有明確規(guī)定;根據(jù)法律法規(guī)制定的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、限值、分析方法等技術(shù)規(guī)范具有明確的法律意義。環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不是孤立的標(biāo)準(zhǔn)限值的概念,而是一個(gè)體系,主要包括標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)限值、分析方法、監(jiān)測(cè)方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和表征方法等。不同環(huán)境媒介涉及的標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)容有所差異,但環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的結(jié)構(gòu)具有共性。日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成如圖1所示。
3 日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系
3.1 日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成層次分析
日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可以分為兩個(gè)層次,其一為環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。主要有傳統(tǒng)大氣污染物、有害大氣污染物質(zhì)(已經(jīng)制定標(biāo)準(zhǔn)限值的4項(xiàng))、有毒有害化學(xué)物質(zhì)(Dioxins)和微小粒子狀物質(zhì)()四個(gè)部分內(nèi)容。具體項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)限值見(jiàn)表2。其二為1996年日本大氣污染防治法修訂后指定的234種空氣中的有害污染物,確定了22種風(fēng)險(xiǎn)較高的優(yōu)控污染物,并開(kāi)展監(jiān)測(cè),目前已經(jīng)開(kāi)展常規(guī)監(jiān)測(cè)的有21項(xiàng)。具體項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)限值見(jiàn)表3。
3.2 日本空氣監(jiān)測(cè)和調(diào)查技術(shù)規(guī)范及常規(guī)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)則
在制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后,為有效開(kāi)展規(guī)范的監(jiān)測(cè)工作,環(huán)境省根據(jù)法律法規(guī)的要求制定、發(fā)布了一系列的監(jiān)測(cè)方法、技術(shù)規(guī)范和分析方法等技術(shù)文件,根據(jù)其法規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)公布的法律法規(guī)文件和各種專項(xiàng)監(jiān)測(cè)報(bào)告的內(nèi)容,日本空氣的監(jiān)測(cè)規(guī)范和方法有:調(diào)查方法、測(cè)定手冊(cè)、報(bào)告要點(diǎn)等
類型。作為環(huán)境省的正式文件發(fā)布的技術(shù)方法和監(jiān)測(cè)手冊(cè)見(jiàn)圖1。下面列舉一些重要的技術(shù)規(guī)范和準(zhǔn)則加以說(shuō)明。
3.2.1 實(shí)施常規(guī)監(jiān)測(cè)的技術(shù)手冊(cè)
大氣環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)手冊(cè)(第6版):日本大氣環(huán)境常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)手冊(cè)于1980年初次制定,經(jīng)1986年度、1990年度、1998年度的三次修訂,2001年,根據(jù)地方自治法大氣常規(guī)監(jiān)測(cè)成為法定的委托工作,環(huán)境省應(yīng)地方政府要求制定了“事物處理標(biāo)準(zhǔn)”,規(guī)定了本技術(shù)手冊(cè)為常規(guī)監(jiān)測(cè)必須遵循的分析方法及維護(hù)管理的規(guī)范。技術(shù)手冊(cè)概述了傳統(tǒng)大氣污染物質(zhì)的監(jiān)測(cè)目的及今后面臨的課題,主要分別對(duì)空氣自動(dòng)站、空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)儀器的維護(hù)、空氣污染常規(guī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)控及管理作出相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定。
有害大氣物質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)手冊(cè):由日本環(huán)境省在1997年2月制定,最新修訂時(shí)間為2011年3月。監(jiān)測(cè)對(duì)象物質(zhì)為大氣中的有害物質(zhì),為了解污染物濃度,原則上以掌握24小時(shí)平均濃度為主;主要有揮發(fā)性有機(jī)化合物和重金屬類。手冊(cè)分為兩大部分,第一部分是有害大氣物質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)指南,第二部分是排放氣體中的指定污染物監(jiān)測(cè)方法指南。在第一部分的監(jiān)測(cè)方法總論中概述了監(jiān)測(cè)對(duì)象、方法、采樣、精度管理及監(jiān)測(cè)分析方法的評(píng)價(jià)等內(nèi)容。此技術(shù)指南對(duì)有機(jī)化合物和重金屬的監(jiān)測(cè)方法、分析方法作了詳細(xì)規(guī)范,包括分析方法概述、使用的試劑、器具及實(shí)驗(yàn)裝置、采樣、實(shí)驗(yàn)操作、檢出線、濃度計(jì)算等技術(shù)細(xì)節(jié)。
測(cè)定方法暫定技術(shù)手冊(cè):2007日本環(huán)境省在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上出臺(tái)《大氣中微小粒子狀物質(zhì)()測(cè)定方法暫定技術(shù)手冊(cè)》,此手冊(cè)是目前日本監(jiān)測(cè)的規(guī)范。規(guī)范主要包括濃度監(jiān)測(cè)和成分分析(源解析)兩個(gè)部分。濃度監(jiān)測(cè)包括重量法(標(biāo)準(zhǔn)方法)以及自動(dòng)監(jiān)測(cè)涉及的TEOM法、β射線法、光散射法;為減少環(huán)境濕度對(duì)儀器的影響所進(jìn)行的比對(duì)試驗(yàn)等內(nèi)容。源解析(成分分析)主要關(guān)注重金屬、離子分析、碳成分分析及多環(huán)芳烴(PAH)四個(gè)方面。因的監(jiān)測(cè)技術(shù)十分復(fù)雜,日本環(huán)境部門也不斷地開(kāi)展研究與監(jiān)測(cè),并根據(jù)調(diào)查研究和監(jiān)測(cè)成果不斷對(duì)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行修訂,以提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。
3.2.2 空氣常規(guī)監(jiān)測(cè)工作處理準(zhǔn)則
“根據(jù)大氣污染防治法第22條規(guī)定制定的空氣常規(guī)監(jiān)測(cè)工作處理準(zhǔn)則”(以下稱之為“處理準(zhǔn)則”)于2001年初次制定,最新修訂于2011年7月。“處理準(zhǔn)則”主要對(duì)大氣污染狀況常規(guī)監(jiān)測(cè)的目的、對(duì)象、點(diǎn)位設(shè)置(點(diǎn)位數(shù)、布點(diǎn)原則)、監(jiān)測(cè)頻次、采樣高度、分析方法、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理及評(píng)價(jià)、儀器維護(hù)及結(jié)果報(bào)告等方面做了規(guī)定。是日本空氣污染監(jiān)測(cè)工作中必不可少的監(jiān)測(cè)規(guī)范。
4 研究日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)完善我國(guó)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系工作的啟示
4.1 日本空氣環(huán)境質(zhì)量狀況
伴隨著日本戰(zhàn)后的高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展,其空氣環(huán)境質(zhì)量惡化,出現(xiàn)污染和公害事故,使得日本開(kāi)始制定防治對(duì)策并予以實(shí)施;經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的艱苦努力,空氣環(huán)境質(zhì)量得到治理和改善。目前和CO基本達(dá)標(biāo),SPM的達(dá)標(biāo)率有所改善,但SPM、光化學(xué)氧化劑以及2009年納入環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的的達(dá)標(biāo)率還較低,氮氧化物、VOC和的污染狀況較為嚴(yán)峻。
4.2 研究日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)完善我國(guó)空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系工作的啟示
縱觀日本空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的形成歷程,對(duì)我國(guó)空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建具有以下啟示作用:第一,日本首先建立基本的法律法規(guī),在立法的基礎(chǔ)上,開(kāi)展研究,在研究的基礎(chǔ)上制定技術(shù)方法和規(guī)范,進(jìn)而開(kāi)展監(jiān)測(cè)并將結(jié)果予以公示。第二,日本的空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)形成體系,從單項(xiàng)污染物(傳統(tǒng)的5項(xiàng)大氣污染物質(zhì))擴(kuò)展到目前四個(gè)方面(見(jiàn)表2);將環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)理念引入環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,不同級(jí)別、層次的污染物的監(jiān)測(cè)頻次,在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置和作用均有不同。監(jiān)測(cè)的污染物有幾十種,指定有害污染物有234種。對(duì)于污染物的監(jiān)測(cè)已經(jīng)不僅限于污染物濃度的監(jiān)測(cè),例如目前日本的監(jiān)測(cè)規(guī)范就包括了濃度監(jiān)測(cè)和成分分析(源解析)兩個(gè)部分,對(duì)說(shuō)清污染狀況、分析污染原因進(jìn)而制定治理對(duì)策具有重要意義。了解和研究日本空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系的形成、結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀,對(duì)完善我國(guó)空氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系會(huì)提供有益參考。
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