AQI如何计算？AQI计算的方法

AQI：空气质量指数的计算逻辑

清晨出门前，许多人会习惯性查看手机上的空气质量指数（AQI），这个看似简单的数字，如同一位无声的守护者，提示着我们今日空气的呼吸质量,这个关乎健康的重要指标究竟是如何得出的？

核心：六大污染物与健康关联

AQI并非单一污染物浓度的直接呈现，而是基于对六项关键空气污染物的科学监测与综合计算,这六项污染物因其对人体健康和生态环境的显著影响被纳入核心监测体系：

1. 细颗粒物（PM2.5）：粒径小于等于2.5微米的颗粒物，可深入肺泡甚至进入血液，与呼吸系统疾病、心血管疾病密切相关。
2. 可吸入颗粒物（PM10）：粒径小于等于10微米的颗粒物,主要影响上呼吸道。
3. 臭氧（O3）：近地面的臭氧主要由氮氧化物和挥发性有机物在阳光下反应生成，刺激呼吸道,影响肺功能。
4. 一氧化碳（CO）：主要由不完全燃烧产生,影响血液携氧能力。
5. 二氧化硫（SO2）：主要来自含硫燃料燃烧，刺激呼吸道,可引发或加重哮喘等疾病。
6. 二氧化氮（NO2）：主要来自高温燃烧过程（如机动车、电厂），刺激肺部,降低抵抗力。

计算步骤：从浓度到指数的科学转换

AQI的计算是一个严谨的标准化过程，遵循国家《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及配套技术规范,其核心步骤如下：

1. 实时监测浓度获取：

   • 遍布城市各处的专业空气监测站点,持续采集空气中上述六项污染物的浓度数据。
   • 对于不同污染物，采用不同的平均时间计算浓度值（如PM2.5、PM10、CO、SO2、NO2通常采用24小时滑动平均浓度，O3采用最大8小时滑动平均浓度或1小时浓度，具体依据标准规定）。

2. 计算单项污染物的空气质量分指数（IAQI）：

   • 这是AQI计算的核心环节，针对每一项污染物，都预设了若干浓度限值区间及其对应的指数区间。
   • 计算公式为： IAQI_p = [ (IAQI_Hi - IAQI_Lo) / (BP_Hi - BP_Lo) ] * (C_p - BP_Lo) + IAQI_Lo
   • • IAQI_p：污染物p的空气质量分指数。
     • C_p：污染物p的浓度测量值。
     • BP_Hi：高于C_p的浓度限值（该区间上限）。
     • BP_Lo：低于或等于C_p的浓度限值（该区间下限）。
     • IAQI_Hi：对应于BP_Hi的指数值。
     • IAQI_Lo：对应于BP_Lo的指数值。
   • 举例说明： 假设某时刻PM2.5的24小时平均浓度为75 μg/m³，查阅标准限值表，该浓度落在“35-75 μg/m³”区间，此区间对应的IAQI范围是“50-100”。 IAQI_PM2.5 = [(100 - 50) / (75 - 35)] * (75 - 35) + 50 = (50 / 40) * 40 + 50 = 50 * 1 + 50 = 100 PM2.5的分指数IAQI为100。

3. 确定最终的AQI值：

   

   • 计算完所有六项污染物的IAQI值后，取其中的最大值作为该站点的最终AQI值。
   • 公式表示： AQI = max(IAQI_1, IAQI_2, IAQI_3, IAQI_4, IAQI_5, IAQI_6)
   • 核心逻辑：AQI数值由当前空气质量状况最差（即分指数最高）的那项污染物决定。 这项污染物被称为当日的“首要污染物”。

4. 空气质量级别与类别判定：

   • 根据计算得出的AQI数值，对照国家标准划分的区间，即可确定空气质量级别（如优、良、轻度污染、中度污染等）及对应的表示颜色（绿、黄、橙、红等）。
     • AQI 0-50：一级，优（绿色）
     • AQI 51-100：二级，良（黄色）
     • AQI 101-150：三级，轻度污染（橙色）
     • 以此类推。

理解AQI的关键点

• 首要污染物决定论： 理解AQI的核心在于抓住“首要污染物”，AQI数值的大小及其代表的污染程度，完全由当日六项污染物中分指数（IAQI）最高的那项污染物决定，即使其他五项污染物浓度都很低，只要有一项污染物浓度超标导致其IAQI很高，最终的AQI值就会很高，空气质量级别也会相应变差，某个秋高气爽的日子，PM2.5和PM10都很低，但臭氧（O3）浓度因强烈日照而飙升，成为首要污染物，那么当天的AQI就会由臭氧主导，可能显示为“轻度污染”甚至更高。
• 健康指引明确： 不同级别的AQI对应着具体的健康影响和建议措施，当AQI上升时，发布的信息会提示敏感人群（如老人、儿童、呼吸系统疾病患者）减少户外活动,一般人群也需注意防护。
• 区域性差异： 不同国家或地区采用的AQI计算标准可能略有不同，主要在于各项污染物的浓度限值区间设定，中国的标准（HJ 633-2012）与美国EPA的标准在部分污染物（尤其是PM2.5和O3）的分级阈值上存在差异，因此同样的污染物浓度在不同国家计算出的AQI值可能不同，在中国发布和使用的AQI,必然依据中国国家标准计算。
• 动态变化： 空气质量是动态变化的，AQI值也会随着污染物浓度的实时监测数据而不断更新（通常每小时发布一次），首要污染物也可能在一天中发生变化（如早晚高峰可能以NO2或PM2.5为主，午后强日照下O3可能升高成为首要污染物）。

作为普通公众，我们应如何有效利用AQI？

与其仅仅关注一个数字，更重要的是理解其传达的信息，查看AQI时，务必同时关注“首要污染物”是什么,这直接关系到我们应采取的健康防护措施。

• 首要污染物是PM2.5或PM10：外出佩戴符合标准（如GB/T 32610）的防颗粒物口罩（如N95/KN95级别）更为有效。
• 首要污染物是臭氧（O3）：臭氧分子较小，普通口罩防护效果有限，敏感人群在午后高浓度时段应尽量减少长时间、剧烈的户外活动。
• 首要污染物是SO2或NO2：主要刺激呼吸道,敏感人群需注意。

AQI的计算体系，融合了环境科学、医学和统计学知识，以直观的数字形式将复杂的空气质量信息传递给公众，了解其计算原理，能让我们更理性地解读数据，更科学地保护自身健康，下次查看空气质量报告时，不妨留意一下首要污染物,让它成为您健康生活的实用指南针。