T_CECRPA 005-2023 臭氧空气质量基准文件编制技术导则.docx
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1、T/CECRPA 0052023臭氧空气质量基准文件编制技术导则Technical guidelines for the development of ozone air quality criteria document2023-10-23 发布202-10-23 实施中 国 生 态 文 明 研 究 与 促 进 会 发 布目次1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 基本原则和工作程序25 文献筛选和质量评估26 臭氧污染特征规律分析57 臭氧危害识别78 臭氧基准值推导79 不确定性分析910 基准值的确定与表述9附录A(资料性附录) 数据库信息采集表10附录B(规范性附录) 流行
2、病学研究偏倚风险评估11附录C(规范性附录) 臭氧空气质量基准文件编制内容14言的规定起草。1部分:标准化文件的结构和起草规则请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。导 则 第本文件由中国生态文明研究与促进会提出并归口。本文件主要起草单位:中国环境科学研究院、粤港澳生态环境科学中心、中国医学科学院基础医学研究所、北京科技大学、北京交通大学、环境基准与风险评估国家重点实验室。本文件主要起草人:顾闫悦、王宗爽、段晓丽、许群、郭敏、李琴、张新民、谭玉菲、彭林、耿春梅、徐晶。 臭氧空气质量基准文件编制技术导则1 范围本标准规定了制订臭氧空气质量基准文件的基本原则和工作
3、程序、文献筛选和质量评估、臭氧污染特征规律分析、臭氧危害识别、臭氧基准值推导、不确定性分析等要求。本标准适用于指导环境空气中臭氧的基准文件编制。2 规范性引用文件GB 3095环境空气质量标准HJ 1111生态环境健康风险评估技术指南 总纲3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1环境空气 ambient air指人群、植被、动物和建筑物所暴露的室外空气。3.2臭氧背景浓度 background concentration of ozone指扣除所有人为源前体物排放后的环境空气臭氧浓度,即非人为排放形成的环境空气臭氧浓度,也称臭氧本底浓度。3.3荟萃分析 meta-analysis指对具
4、有相同研究目的的相互独立的多个研究进行定量合并和综合分析的系统评价方法,又称元分析。 3.4植被临界水平 critical level of vegetation指在目前的认知下,可能对敏感植被产生直接不利影响的大气污染物浓度、累积暴露量或累积气孔通量,超过这种水平就可能对植被产生直接且明显的不利影响。基本原则和工作程序4.1 基本原则4.1.1 科学性原则充分收集已有数据和信息,基于最新科学证据,根据工作目标、数据可获得性和有效性, 科学合理设计文件编制方案,确保编制过程的系统性、完整性以及结论的客观性。4.1.2 风险预防原则采用环境风险评估的方法识别臭氧危害,原则上选取高确定性证据或可造
5、成严重危害的证据用于基准值推导,保护公众健康和农作物。4.1.3 本土性原则考虑数据可得性,优先选择中国本土积累的数据资料建立数据库,建立暴露反应(剂量响应)关系,开展相关评估,推导臭氧基准值。4.1.4 差异性原则中国幅员辽阔,各地气候地形条件、人口情况、暴露情况等存在一定差异,可结合各地实际情况推荐基准值。4.2 工作程序臭氧空气质量基准文件编制工作程序包括文献筛选和质量评估、臭氧污染特征规律分析、臭氧危害识别、臭氧基准值推导、不确定性分析和基准值的确定与表述,见图 1。5 文献筛选和质量评估5.1 文献筛选5.1.1 一级筛选首先以臭氧(Ozone 或O3)为关键词进行广泛检索,执行者自
6、行设定具体的检索策略。检索到的文献根据标题和摘要进行筛选和分类,一般根据基准文件编制流程,将文献分为流行病学研究、生态学研究(本文件仅针对农作物)等主题,排除无法分类和重复的文献。一级筛选应由两名工作人员独立开展工作,有争议处请第三人商定,筛选过程应详细记录。 5.1.2 二级筛选文献经一级筛选后进行全文评估,以便获得更多详细信息。依据实验结果、臭氧暴露情况和研究类型等设定每一主题的纳入、排除标准,可参照人群/种群、暴露、对照、结局和研究设计(PECOS)进行纳入、排除标准设计,见表 1 和表 2。二级筛选应由两名工作人员独立开展工作,符合纳入标准的纳入,有争议处请第三人商定,筛选过程应详细记
7、录。 图 1 工作程序术语纳入标准排除标准ECOS 标准人口中国城市和农村地区的所有年龄段的全部人群(包括敏感人群),没有地域限制。主要通过环境空气吸入接触臭氧。职业场所中或仅室内暴露。暴露长期(月至年)或短期(小时至天)暴露环境空气臭氧。可用的数据不足一年(仅针对长期)。对照每单位增加(ppb、g/m3),或人类暴露于较低水平相比暴露于较高水平。结局环境空气臭氧暴露引起的健康危害。研究设计短期一般选择时间序列研究、病例交叉研究、定组研究等;长期一般选择队列研究、病例对照研究等。定性研究;未提供个体层面数据的研究,即完全为群体层面的生态学研究;未对原始数据进行分析的研究; 综述和方法论文献;非
8、人类研究(体内研究,体外研究,其他); 荟萃分析中存在地理和时间重叠的研究(仅针对短期)。的流行病学研究 P表 2 臭氧对农作物危害的生态学研究 PECOS 标准术语纳入标准排除标准种群对于农作物来说,中国的个体、种群(指同一物种的一组个体)。暴露环境浓度或实验臭氧浓度发生在最近浓度的一个数量级内。对照在同一或对照组中臭氧单位浓度增加,观察到的农作物危害终点变化。结局由暴露导致的可测量的危害,如影响农作物产量。研究设计实验室、现场、梯度、开顶式气室(OTC)、自由空气气体浓度富集系统(FACE)、温室和建模研究等。定性研究;未对原始数据进行分析的研究; 综述和方法论文献;复合影响研究。5.1.
9、3 数据库建立创建流程表记录纳入和排除的文献信息。对通过一、二级筛选的文献提取关键信息建立数据库。流行病学研究和生态学研究信息采集表参考附录 A。5.2 文献质量评估对纳入的单项研究开展偏倚风险评估。流行病学研究的偏倚风险评估参考附录 B 开展。6 臭氧污染特征规律分析6.1 数据资料收集收集与环境空气臭氧污染相关的数据资料,如气象数据(气温、气压、相对湿度、降水量、风速等)、环境空气臭氧浓度监测数据(来源于地面监测站、卫星遥感等)、地理数据(海拔、经纬度等)等。数据收集范围包括国家层面、区域层面(京津冀及周边地区、长三角地区、珠三角地区、汾渭平原等重点区域)和城市层面(重点城市、省会城市)。
10、6.2 数据选择国家层面的臭氧污染特征规律分析应采用生态环境主管部门固定站点环境监测数据。区域或城市层面的臭氧污染特征规律分析优先采用模型方法加密后的臭氧浓度数据集,其次选择生态环境主管部门固定站点环境监测数据;区域或城市间比较时,应采用同一来源数据。6.3 数据质量审核和清洗6.3.1 数据质量审核数据质量审核是对监测过程的各个环节是否符合监测标准、技术规范以及监测项目需求的审核评价,目的是使监测数据通过全面、严格、规范的数据审核。数据质量审核的评价内容包括数据的代表性、完整性、准确性和规范性(一致性)。a) 代表性是指在时间和空间分布上,所采集的数据反映总体真实状况的程度;b) 完整性是指
11、数据信息是否存在缺失情况;c) 准确性是指监测数据所反映出的信息是否存在异常或错误;d) 规范性(一致性)是指数据是否遵循了统一的规范,数据集合是否保持了统一的格式。6.3.2 数据清洗数据清洗的目的在于查找异常、重复和逻辑错误等问题数据,并进行修正,以便为后续统计分析提供准确、标准的数据。数据清洗的一般流程:首先利用趋势图、频率分布图、计数汇总表等观察数据整体分布, 大致了解异常值、缺失值和重复值出现情况;其次根据数据清洗规则对异常值、缺失值和重复值进行定位查找,异常值和重复值可溯源核实和修改,缺失值可补全;对最终数据再次生成基本统计汇总表和趋势图,作为数据库中数据分布的特征描述。气象监测数
12、据和环境空气质量监测数据清洗及汇总规则见表 3。表3 气象监测数据和环境空气质量监测数据清洗及汇总规则清洗目标清洗内容气象监测数据环境空气质量监测数据(1)平均气压、最高气压、最低气压1050(1)O3 浓度值小于 0;hPa,或550 hPa,平均气压超出最高气压(2)O3浓度值不是整数。异常值和最低气压范围;(2)最高温度50或最低温度-60,平均温度超出最高温度和最低温度范围,夏季温度(平均温度、最高温度、最低温度)清洗目标清洗内容气象监测数据环境空气质量监测数据0;(3) 平均相对湿度、最大相对湿度、最小相对湿度100,或0,平均相对湿度超出最大相对湿度和最小相对湿度范围;(4) 降水
13、量(mm)0;(5) 日平均风速(m/s)0;(6)日照时数(h/d)24,或0。缺失值(1) 监测日期缺失:缺少某一日或某几日的所有数据,缺失率5%,即全年气象数据347 d;(2) 监测指标缺失:某日数据中部分气象指标缺失。不符合以下条件的判定为缺失:(1) 上报的环境监测站点数量与现城市的环境监测站点的总数相符;(2) 各监测站点、各污染物监测日期完整,不能缺漏;(3) 各监测站点、各污染物每月至少有 27 个日平均浓度值(二月至少有 25 个日平均浓度值),每年至少有 324 个日平均浓度值。重复值(1) 监测日期重复;有两个或两个以上相同的监测日期;(2) 监测指标重复:有两条或两条
14、以上所有监测指标数值完全相同的数据。(1) 监测日期重复:同一监测站点有两个或两个以上相同的监测日期;(2) 监测指标重复:不同监测站点同一天或同一监测站点中有两条或两条以上所有监测指标数值完全相同的数据。数据汇总(1) 按月、季度、年度分别计算监测城市上报气象数据缺失天数及各气象指标缺失个数,并计算缺失率;(2) 按月、季度、年度分别计算监测城市上报气象数据的最大值、最小值、平均值和标准差;(3) 生成气象指标变化趋势图。城市日均值统计:当上报有效数据的站点占所有上报数据站点的50%及以上时,用当日上报有效数据的平均值作为该城市当日的平均值。汇总统计:(1) 按月度、季度、年度分别计数各监测
15、站点污染物数据上报条数,同时计算最大值、最小值、平均值和标准差;(2) 生成环境空气质量监测指标变化趋势图。6.4 数据质量控制按照相关管理部门发布的标准或文件进行数据质量控制。6.5 数据分析6.5.1 时间污染特征采用统计学方法从时间角度分析臭氧浓度在 1 h、日最大 8 h、24 h、工作日和非工作日、7 d、月、季度(3 个月)、暖季和冷季、污染季和清洁季、半年(6 个月)、年等时间段的变化规律。重点统计臭氧日最大 8 h、暖季和年平均浓度,进一步探究臭氧长短期浓度变化特征。6.5.2 空间污染特征采用统计学方法从空间角度分析臭氧浓度在全国、重点区域、东部和西部、内陆和沿海、城市和农村
16、、不同海拔等空间变化特征。6.6 臭氧背景浓度分析臭氧背景浓度的主要来源、估计方法、影响因素和不确定性等,选择适宜的模型模拟方法估算臭氧背景浓度。注:考虑到臭氧的人为源前体物排放远距离传输,不能使用臭氧背景站点监测浓度作为臭氧背景浓度。7 臭氧危害识别识别臭氧对人体健康危害时,参照HJ 1111开展臭氧健康危害识别评估,一般取存在因果关系或可能因果关系的健康危害用于后续基准值推导。 识别臭氧对农作物危害时,一般取存在因果关系结论的农作物危害用于后续基准值推导。 8 臭氧基准值推导8.1 基于保护人体健康的臭氧基准值推导8.1.1 评估每种健康危害的相对危险度估计值和暴露-反应关系函数原则上选择
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