解析日本空气环境质量标准的解决策略
前言
2011年12月15日国务院印发了《国家环境保护“十二五”规划》，《规划》提出，“十二五”期间，要切实解决影响科学发展和损害群众健康的突出环境问题。为此，完善监测技术支撑体系，修订环境监测技术规范和分析方法成为《国家环境监测“十二五”规划》的目标之一。2011年末，北京、上海、南京、济南等多个城市出现灰霾天气，空气环境质量标准成为热议话题;在此背景下，开展其他国家空气质量标准体系研究，对构建和完善我国空气环境质量标准体系具有积极意义。
1 日本空气环境质量标准体系形成历程
空气作为人类生存必不可少的环境要素，其质量与人的健康息息相关，空气污染是影响健康的主要环境风险之一。空气污染物来源总体可分为天然污染源和人为污染物两大类别。天然污染包括火山活动、沙尘等自然因素引起的污染。人类活动引起的空气污染主要有工业排放、机动车尾气、城市生活供暖等产业和人类活动排放的污染物质等。不同历史时期生产力水平不同，社会发展阶段不同，空气污染的类型也不同。
日本的空气污染始于明治20年代近代工业开始时期，早在19世纪末的“足尾铜山矿毒事件”，因在精炼铜矿的过程中产生的硫化物(SO[，X])对当地水质和空气造成严重的污染事件成为日本产业化开始后最初的著名污染事故。二战前日本的空气污染主要是局部的工业区的污染，而战后高速经济发展时期的空气污染是由于工业化和城市化的快速发展，以重化学工业污染为特征，这一时期硫化物污染严重，光化学污染事故频发，最为典型的是四日市空气污染事件。为防治污染，1968年日本颁布大气污染防治法，1970年首次制定大气环境质量标准，开展空气环境质量监测，开始了治理空气环境质量的工作。随着产业化和城市化进程的深入和扩展，空气污染物质特征及其对人类健康的危害也有不同。
在日本，空气的污染类型主要分为产业公害型和城市生活型，前者是近代化和工业化阶段的产物，主要污染物是传统的大气污染物;后者是20世纪80年代后半期以来逐渐出现的因机动车尾气和城市化及后工业化产业时代的污染因子(氮氧化物、有机化合物、重金属等)造成的空气污染。产业化公害型大气污染的特点是：污染区域在工业区或城市化集中区域，污染物质种类相对单一，对人类健康造成的危害主要是空气中高浓度的污染物引起的急性中毒或急性呼吸道系统疾病，公害对人类健康造成的危害与污染物的相关性易于解明。伦敦的烟雾事件、20世纪40年代美国洛杉矶光化学烟雾事件和四日市公害事件是典型代表。城市生活型的空气污染的特点是：污染物种类繁多、污染物扩散具有全球范围循环的特点，污染的防治不只是局部工业区域而是扩展为全球范围。对人类健康的危害体现在：人类生活在存在低浓度污染物的空气中，因长期暴露而引发的慢性呼吸系统疾病以及三致(致癌、致畸、致突变)等污染物对人类健康造成的危害。最为典型的污染物质是近年来引起广泛关注的。对人类健康和环境的影响复杂多变，解析难度较大，难以很快明确慢性疾病与污染物的直接相关性，往往体现出多种因素、多种条件综合作用的趋势。
制定环境标准，开展监测是治理污染的前提，可以为摸清污染状况，说清污染原因提供科学依据，在了解污染形成原因和状况的基础上制定防治政策和措施。日本空气环境质量标准从20世纪70年代首次制定，到2009年最新修订，已经历了半个世纪的历史阶段，其环境质量标准的项目和内容构成也因时代的不同而不同。主要分为两个阶段：第一阶段是1970-1996年代。这一阶段空气污染以产业公害型污染为主，主要空气环境质量标准项目以传统的大气污染物质为主。第二阶段是城市生活型空气污染阶段，以1996年日本修订大气污染防治法为标志，除已经开展监测的传统空气污染物外，将低浓度长期暴露于大气中对人类造成慢性毒害的污染物质纳入空气环境质量标准体系，确定了234种有害的空气污染物，并从中筛选出22种对人类健康威胁较大、环境风险较高的优控污染物开展监测。1999年，根据《Dioxins物质对策特别措施法》第七条，制定防治Dioxins类污染的环境质量标准(包括大气、水质及土壤)。关于环境质量标准，最初美国于1997年制定，日本关于的研究及监测始于1999年，直至2006年，在人体暴露、防疫学及毒性学3个领域实施了各种调查研究，并于2007年7月公布其研究成果;2006年10月随世界卫生组织制定标准，日本东京大气污染诉讼和解事件以及环境省调查报告的汇总等工作的完成，制定标准的必要条件和前提已经具备，2008年环境大臣经过咨询中央环境审议会，并经中央环境审议会大气环境部会的专门委员会审议，在2009年9月制定环境质量标准并公示。日本空气环境质量标准变迁见表1。
2 日本空气环境质量标准体系构成
日本的环境基本法和环境质量标准界定了环境质量标准的制定原则和基本内容，所涉及的标准类型、项目类型、分析方法等在法定的法律法规中均有明确规定;根据法律法规制定的标准项目、限值、分析方法等技术规范具有明确的法律意义。环境质量标准不是孤立的标准限值的概念，而是一个体系，主要包括标准项目、标准限值、分析方法、监测方法、评价标准和表征方法等。不同环境媒介涉及的标准体系内容有所差异，但环境质量标准体系的结构具有共性。日本空气环境质量标准体系构成如图1所示。
3 日本空气环境质量标准体系
3.1 日本空气环境质量标准体系构成层次分析
日本空气环境质量标准可以分为两个层次，其一为环境质量标准项目。主要有传统大气污染物、有害大气污染物质(已经制定标准限值的4项)、有毒有害化学物质(Dioxins)和微小粒子状物质()四个部分内容。具体项目和标准限值见表2。其二为1996年日本大气污染防治法修订后指定的234种空气中的有害污染物，确定了22种风险较高的优控污染物，并开展监测，目前已经开展常规监测的有21项。具体项目和标准限值见表3。
3.2 日本空气监测和调查技术规范及常规监测准则
在制定环境质量标准后，为有效开展规范的监测工作，环境省根据法律法规的要求制定、发布了一系列的监测方法、技术规范和分析方法等技术文件，根据其法规数据库公布的法律法规文件和各种专项监测报告的内容，日本空气的监测规范和方法有：调查方法、测定手册、报告要点等
类型。作为环境省的正式文件发布的技术方法和监测手册见图1。下面列举一些重要的技术规范和准则加以说明。
3.2.1 实施常规监测的技术手册
大气环境常规监测技术手册(第6版)：日本大气环境常规监测技术手册于1980年初次制定，经1986年度、1990年度、1998年度的三次修订，2001年，根据地方自治法大气常规监测成为法定的委托工作，环境省应地方政府要求制定了“事物处理标准”，规定了本技术手册为常规监测必须遵循的分析方法及维护管理的规范。技术手册概述了传统大气污染物质的监测目的及今后面临的课题，主要分别对空气自动站、空气自动监测仪器、监测仪器的维护、空气污染常规监测系统和监测数据的质控及管理作出相应的技术规定。
有害大气物质监测技术手册：由日本环境省在1997年2月制定，最新修订时间为2011年3月。监测对象物质为大气中的有害物质，为了解污染物浓度，原则上以掌握24小时平均浓度为主;主要有挥发性有机化合物和重金属类。手册分为两大部分，第一部分是有害大气物质监测技术指南，第二部分是排放气体中的指定污染物监测方法指南。在第一部分的监测方法总论中概述了监测对象、方法、采样、精度管理及监测分析方法的评价等内容。此技术指南对有机化合物和重金属的监测方法、分析方法作了详细规范，包括分析方法概述、使用的试剂、器具及实验装置、采样、实验操作、检出线、浓度计算等技术细节。
测定方法暂定技术手册：2007日本环境省在调查研究的基础上出台《大气中微小粒子状物质()测定方法暂定技术手册》，此手册是目前日本监测的规范。规范主要包括浓度监测和成分分析(源解析)两个部分。浓度监测包括重量法(标准方法)以及自动监测涉及的TEOM法、β射线法、光散射法;为减少环境湿度对仪器的影响所进行的比对试验等内容。源解析(成分分析)主要关注重金属、离子分析、碳成分分析及多环芳烃(PAH)四个方面。因的监测技术十分复杂，日本环境部门也不断地开展研究与监测，并根据调查研究和监测成果不断对技术规范进行修订，以提高监测结果的准确度。
3.2.2 空气常规监测工作处理准则
“根据大气污染防治法第22条规定制定的空气常规监测工作处理准则”(以下称之为“处理准则”)于2001年初次制定，最新修订于2011年7月。“处理准则”主要对大气污染状况常规监测的目的、对象、点位设置(点位数、布点原则)、监测频次、采样高度、分析方法、监测数据的处理及评价、仪器维护及结果报告等方面做了规定。是日本空气污染监测工作中必不可少的监测规范。
4 研究日本空气环境质量标准体系对完善我国空气质量标准体系工作的启示
4.1 日本空气环境质量状况
伴随着日本战后的高速经济发展，其空气环境质量恶化，出现污染和公害事故，使得日本开始制定防治对策并予以实施;经过半个多世纪的艰苦努力，空气环境质量得到治理和改善。目前和CO基本达标，SPM的达标率有所改善，但SPM、光化学氧化剂以及2009年纳入环境质量标准的的达标率还较低，氮氧化物、VOC和的污染状况较为严峻。
4.2 研究日本空气环境质量标准体系对完善我国空气环境质量标准体系工作的启示
纵观日本空气质量标准体系的形成历程，对我国空气环境质量标准体系的构建具有以下启示作用：第一，日本首先建立基本的法律法规，在立法的基础上，开展研究，在研究的基础上制定技术方法和规范，进而开展监测并将结果予以公示。第二，日本的空气环境质量标准已经形成体系，从单项污染物(传统的5项大气污染物质)扩展到目前四个方面(见表2);将环境风险理念引入环境质量标准体系，不同级别、层次的污染物的监测频次，在标准体系中的位置和作用均有不同。监测的污染物有几十种，指定有害污染物有234种。对于污染物的监测已经不仅限于污染物浓度的监测，例如目前日本的监测规范就包括了浓度监测和成分分析(源解析)两个部分，对说清污染状况、分析污染原因进而制定治理对策具有重要意义。了解和研究日本空气环境质量标准体系的形成、结构及现状，对完善我国空气环境质量标准体系会提供有益参考。
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