中国空气质量改善的健康效应评估

本报告由北京大学空气气候健康（AiR-Climate-Health, ARCH）研究团队编制亚洲清洁空气中心提供支持作者列表朱彤中国科学院 院士北京大学 环境科学与工程学院 教授薛涛北京大学 公共卫生学院 研究员王若涵北京大学 公共卫生学院佟明坤北京大学 公共卫生学院杨欣悦北京大学 环境科学与工程学院宫继成北京大学 环境科学与工程学院 研究员刘俊北京科技大学 能源与环境工程学院 副教授张世秋北京大学 环境科学与工程学院 教授艾思奇北京大学 环境科学与工程学院 博士后李芳洲北京大学 环境科学与工程学院 博士后曹靖原北京大学 环境科学与工程学院 博士后鲁鸿北京大学 公共卫生学院刘恒毅北京大学 公共卫生学院倪雪秋北京大学 公共卫生学院邓建宇北京大学 公共卫生学院王彦滢北京大学 环境科学与工程学院文字编辑亚洲清洁空气中心 万薇版式设计 亚洲清洁空气中心 传播组目录•执行摘要 ---------------------------------03—06•01 引言----------------------------------07—14•02 研究内容与方法 -----------------------15—18•03 主要研究发现-------------------------19—40•04 结论 -----------------------------------41—42•05 参考文献 ------------------------------43—44执行摘要空气污染暴露是危害人群健康的首要风险因子之一。越来越多的研究证据表明，对于儿童，空气污染暴露会伤害其呼吸系统发育、诱发呼吸道感染和加剧哮喘；对于成人，空气污染暴露会增加肺癌、缺血性心脏病、卒中等致死性疾病，并可能与慢阻肺、糖尿病和退行性神经疾病存在关联。定量评估空气污染暴露的健康风险是相关环境健康研究成果的集成，可以为相关政策标准的制定和成效评估提供关键科学依据。在中国，2012年修订和发布的 《环境空气质量标准（GB3095-2012）》是大气污染防治进程的一个里程碑，在PM2.5首次纳入标准后，实施了包括“大气十条”（2013-2017）和“蓝天保卫战”（2018、2019、2020）等关键行动政策，使得空气质量快速改善。我们需要关注这一历程和变化带来了什么样的健康改善，为中国在取得大气污染防治的阶段性胜利后如何迈向下一个新征程提供指引。全 球 疾 病 负 担 研 究 （ Global Burden ofDiseases, GBD）促进了相关定量评估技术的推广，过去已有不少研究报告了PM2.5和O3暴露的中国疾病负担证据和健康影响变化。然而，已有研究仍然存在部分局限性，例如不同风险评估结果之间并不可比、无法区分死亡年龄对疾病负担的影响，并且很多研究直接采用全国统一基线分析，无法全面捕捉近年来在不同区域、不同人群结构下，城市化、老龄化等中国社会典型特征带来的空气污染健康效应的变化。3执行摘要因而，十分有必要针对中国近年来大气污染治理带来的空气质量快速改善，利用最新的方法和输入数据、开展统一的健康影响评估。本报告应用了最佳可得的健康风险评估方法，以2013年为参照、定量分析2013-2020年期间空气质量提升带来的健康改善效益，及其人群和空间分布。本报告依循全球疾病负担评估的研究方法，将PM2.5和臭氧（O3）长期暴露相关成人早逝的总人数作为测算空气污染健康风险的主要指标，并将二氧化氮（NO2）相关早逝作为敏感性分析指标。为总结健康改善效益，本报告进一步计算“大气十条”和“蓝天保卫战”期间空气污染归因的预期寿命变化，并利用洛伦兹曲线和基尼系数分析了健康改善效益的均衡程度。结果显示：“大气十条”与“蓝天保卫战”期间，与健康息息相关的大气污染物暴露浓度快速下降“大气十条”期间，PM2.5人口加权暴露浓度从69μg/m3降低到47μg/m3，经过“蓝天保卫战”治理，进一步降低到36μg/m3，接近 我 国 现 行 标 准 （ PM2.5 年 均 浓 度 35 μg/m3）。从地区分布来看，华北地区PM2.5人口加权暴露浓度的下降幅度最为明显。全国暴露在PM2.5浓度超标水平中的人口占比从2013年的96%下降到2017年的77%，再降至2020年的47%。“大气十条”期间O3人口加权暴露浓度从111 μg/m3升高到121μg/m3，但随着“蓝天保卫战”的推进，O3人口加权暴露污染有所 改 善 ， 2020 年 人 口 加 权 浓 度 降 至115μg/m3，仍然高于2013年基准暴露水平。从地区分布来看，华北和西北地区升高幅度尤为明显，而在长江三角洲、珠江三角洲等南方区域，O3人口加权暴露浓度有轻微下降。从暴露在超标浓度水平（100μg/m3）的人口比例来看则有所下降，从2013年的83%下降到2017年80%，随后又降至2020年的73%。“大气十条”实施的五年期间，人口加权NO2暴露浓度从32μg/m3降低到28μg/m3，“蓝天保卫战”三年期间，进一步降至24 μg/m3。其中，华北地区的下降幅度最大，长三角地区NO2污染的改善趋势也较为明显。暴露在NO2超标浓度水平（100 μg/m3）的人口比例也下降显著，从2013年的28%下降到2020年的2%。更清洁的空气带来预期寿命增加，深度治理让更多人受惠综合考虑PM2.5和O3暴露水平变化，“大气十条”期间预期寿命增加1.94月，“蓝天保卫战”期间预期寿命增加3.87个月；考虑预期寿命增加的人群分布，“大气十条”阶段，一半收益集中于约1/4人口，基尼系数为0.32；蓝天保卫战期间，一半收益集中于1/3人口，基尼系数为0.18，地区之间的不平等现象有所缓解。4执行摘要5执行摘要“大气十条”和“蓝天保卫战”期间，NO2浓度降低避免了0.86和1.12个月的预期寿命损失，同样提示空气污染相关的健康风险在加速下降。由于各地基础空气质量、年龄结构、健康基线水平的差异，导致空气质量改善与健康改善并不总是成正比。PM2.5健康收益受暴露改善幅度的影响，但并不完全由暴露改善决定——当暴露改善幅度相当时，在平均年龄更高的地区，健康收益更大。从地区分布来看，空气质量改善幅度最大的是京津冀地区的“2+26”城市，但健康改善最多的地区是长三角和四川盆地。此外，空气质量改善具有一定城乡差距，但健康改善的城乡差距并不明显。值得一提的是，PM2.5与死亡的暴露反应关系呈现亚线性的特征，也就是说在浓度更低的区间，同样幅度的暴露改善将带来更大的健康收益。因此，在“大气十条”期间空气质量改善的基础上，“蓝天保卫战”期间的深度治理使得PM2.5浓度进一步下降，其健康效应提升的边际效应更强。总的来说，从“大气十条”到“蓝天保卫战”，由于强调了多污染物的协同控制、且不断深化的空气质量改善程度，空气治理促进健康的效率逐步放大、普惠程度逐步提高。关注空气污染易感人群，进一步改善空气质量为“老龄化”社会减少疾病负担为了进一步保护公众健康，世界卫生组织（WHO）2021年更新了《全球空气质量指导值》，其中最重要的变化是大幅加严了PM2.5、NO2的指导值，并增设了O3高峰季指导值，同时也设置了过