室内外不同臭氧水平对中国城市居民健康的影响.pdf

室内外不同臭氧水平对中国城市居民健康的影响阮芳芳1,2，彭彦彦3，李康玮4，段存儒4，武照亮5*1.宁波财经学院国际经济贸易学院，浙江 宁波3151752.宁波市哲学社会科学研究基地，浙江 宁波3151003.中国人民大学公共管理学院，北京1008724.中国人民大学环境学院，北京1008725.山西大学政治与公共管理学院，山西 太原030006摘要：定量评估降低室内外 O3水平带来的健康影响对 O3污染治理至关重要.本文基于室内外 O3浓度的差异性，使用城市特异性暴露因子和暴露反应模型模拟、预测满足不同室内外空气质量标准带来的健康效益情况.结果表明：2020 年我国 337 个地级及以上城市可归因于 O3污染短期暴露和长期暴露的全因早逝人数分别为 44 400 和 137 237 例，相应的经济损失分别为 2 375108、7 367108元，分别占当年国内生产总值的 0.23%和 0.73%.O3浓度满足当前的室内空气质量标准(GB/T 188832022)(160g/m3)和健康建筑评价标准(T/ASC 022021)(112 g/m3)，无法带来健康效益，当城市每日室内 O3达标浓度分别为 60、40、30、20、10 g/m3时，可避免的全因早逝人数(长期暴露)分别为 90、3 931、16 191、48 861、85 584 例，相应可避免的经济损失分别为 7108、255108、971108、2 787108、4 681108元.当城市每日室外 O3达标浓度分别为 160、100、80、70、60 g/m3时，可避免的全因早逝人数(长期暴露)分别为 6 044、46 090、78 888、100 160、124 649 例，相应可避免的经济损失分别为 355108、2 548108、4 298108、5 420108、6 700108元.研究显示，降低室内 O3浓度可有效减少与 O3相关的健康影响和经济损失，可率先在山东省、河南省、江苏省、广东省等地区实施更严格的区域 O3空气质量标准.关键词：O3污染；空气质量标准；公共健康；中国城市；暴露因子中图分类号：X511文章编号：1001-6929（2023）08-1616-09文献标志码：ADOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2023.06.01Impact of Different Indoor and Outdoor Ozone Levels on the Health of UrbanResidents in ChinaRUAN Fangfang1,2，PENG Yanyan3，LI Kangwei4，DUAN Cunru4，WU Zhaoliang5*1.College of International Economics and Trade,Ningbo University of Finance and Economics,Ningbo 315175,China2.Ningbo Key Research Base for Philosophy and Social Studies,Ningbo 315100,China3.School of Public Administration and Policy,Renmin University of China,Beijing 100872,China4.School of Environment and Natural Resources,Renmin University of China,Beijing 100872,China5.School of Politics and Public Administration,Shanxi University,Taiyuan 030006,ChinaAbstract：Quantitative evaluation of the health impacts of reducing indoor and outdoor O3 levels is crucial for O3 pollution control.Basedon the differences in indoor and outdoor O3 concentrations,this paper used city-specific exposure factors and exposure-response models tosimulate and predict the health benefits of meeting different indoor and outdoor air quality standards.The results indicated that:(1)In2020,the number of all-cause mortalities attributed to short-term and long-term exposure to O3 pollution in 337 prefecture-level and abovecities in China were 44,400 and 137,237,respectively.The corresponding economic losses were 237.5 billion RMB and 736.7 billionRMB,respectively,accounting for 0.23%and 0.73%of the countrys GDP of that year,respectively.(2)Meeting the current Indoor AirQuality Standard(GB/T 18883-2022)(160 g/m3)and Assessment Standard for Healthy Building(T/ASC 02-2021)(112 g/m3)of O3 收稿日期：2023-01-15修订日期：2023-05-04作者简介：阮芳芳（1988-），女，浙江宁波人，讲师，博士，主要从事环境经济学研究，2007_.*责任作者，武照亮(1992-)，男，山西晋中人，讲师，博士，主要从事资源与环境管理研究，基金项目：浙江省哲学社会科学规划课题(No.19NDJC0104YB)；国家重点研发计划项目(No.2017YFC0702700)；甬江社会科学青年人才资助成果Supported by Zhejiang Provincial Philosophy and Social Science Planning Project,China(No.19NDJC0104YB);National Key Research and DevelopmentProgram of China(No.2017YFC0702700);Yongjiang Social Science Young Talents Fund Project,China 第 36 卷第 8 期环境科学研究Vol.36，No.82023 年 8 月Research of Environmental SciencesAug.，2023cannot bring health benefits.When the daily indoor O3 standard concentration in cities were 60,40,30,20 and 10 g/m3,the avoidable all-cause mortality losses (long-term exposure)were 90,3,931,16,191,48,861 and 85,584 cases,respectively,and the correspondingavoidable economic losses were 7108,255108,971108,2,787108,4,681108 RMB,respectively.(3)When the daily outdoor O3standard concentration in the city were 160,100,80,70 and 60 g/m3,the avoidable all-cause mortality losses(long-term exposure)were6,044,46,090,78,888,100,160,124,649 cases,respectively,and the corresponding avoidable economic losses were 355108,2,548108,4,298108,5,420108 and 6,700108 RMB,respectively.The research results show that reducing indoor O3 concentration can effectivelyreduce ozone-related health effects and economic losses.It is recommended that Shandong Province,Henan Province,Jiangsu Province,Guangdong Province and other regions implement stricter regional O3 air quality standards as a priority.Keywords：ozone pollution；air quality standards；public health；Chinese cities；exposure factor 近年来，O3污染日趋严重，逐渐引起人们的关注.20162020 年中国自然背景地区和城市区域 O3年均浓度同步快速提升，年均增长分别为 1.5 和 2.0g/m31.由于 PM2.5控制政策包括减少氮氧化物和挥发性有机物，导致 O3浓度可能随氮氧化物与挥发性有机物浓度比例的增加而升高2.O3是一种强氧化性气体，危害人类健康3.研究通过荟萃分析证实了 O3短期暴露对人群早逝的影响4-5，美国癌症协会癌症预防研究提供了 O3长期暴露影响人群健康的明确证据6.Lu 等7估计 2019 年我国 69 个城市中因 O3暴露引起的呼吸系统早逝人数为 64 370 例，与 2013 年相比增加了 60%.降低 O3浓度能减少健康影响并带来经济效益.Liang 等8研究表明，2016 年我国 O3浓度降至 100 g/m3时，可避免全因早逝120 000 例，相应的经济效益在 360108640108元之间；如降至 70g/m3，估计可避免全因早逝 160 000 例，经济效益在540108950108元之间.此外，有研究9表明，约有59%的个人 O3暴露发生在室内，且即使室内 O3浓度达到 GB/T 188832022室内空气质量标准要求，全因早逝人数仍无法减少，表明现有标准在避免健康损失方面有待提高.目前，定量评估降低室内、室外 O3水平能够带来的健康和经济效益研究较为鲜见.基于此，本文以2020 年为例，采用本地化的暴露-反应关系模型，考虑室内、室外 O3暴露的差异性，使用每个城市特定的 O3暴露系数，估计我国 337 个地级及以上城市每日室内、室外 O3浓度分别满足更加严格标准(室内O3浓度112 g/m3，室外 O3浓度160 g/m3)后潜在的效益，并区分短期效应和长期效应的差异，以期为O3空气质量标准的修订提供科学依据.1 方法与数据 1.1 暴露评估O3每日小时浓度数据来源于国家环境监测中心空气质量实时发布平台.337 个地级及以上城市 O3小时浓度为该城市内所有监测站点小时浓度的平均值，使用每日最大8 h 平均浓度(MDA8)作为 O3浓度评价指标.室外 O3浓度、渗透因素和日常活动模式是对 O3暴露浓度影响最大的因素.尽管存在室内O3源，但多数室内环境中主要的 O3源是室外空气，且中国约 99%的房屋采用自然通风10.基于此，本文假定不存在室内 O3源，且室内环境没有空气净化干预，通过室外 O3浓度和暴露因子(exposure factor，fexp)来估计人群 O3暴露浓度.使用 Yao 等11通过空气质量监测数据和呼吸频率调整法(BRA)得到的我国 333 个城市室外 O3浓度(Cout)与 O3暴露浓度(Cexp)之间的比值来预估各城市的 O3暴露浓度，其中连云港市、湖州市、黔西南布依族苗族自治州、三沙市未使用城市所在省份的平均值替代.暴露因子为 O3暴露浓度与室外 O3浓度的比值(Cexp/Cout).Yao 等11通过蒙特卡洛方法发现，我国城市 O3暴露因子约 0.35，下限和上限分别为 0.18、0.49.1.2 短期暴露、长期暴露导致的全因早逝风险评估O3污染对人体健康的影响以早逝为主12，因此本文选择全因早逝为健康终点.对于每个城市，通过对数线性关系见式(1)确定可归因于 O3暴露的早逝风险.短期暴露的急性健康影响指暴露于空气污染物一天或几天的健康危害，通常使用污染物每日浓度数据；而长期暴露的慢性健康影响指暴露于空气污染物半年以上的健康危害，通常使用污染物季节或年浓度数据.对于短期效应，首先估计每日 O3污染造成的全因早逝人数，然后将一年内每日全因早逝人数相加得到年全因早逝人数.对于长期效应，使用每日 O3浓度的年均值估计年全因早逝人数.Mort=Popy011exp(CoutTMREL)fexp（1）式中：Mort 为归因于 O3暴露的全因早逝人数，例；Pop 为暴露人口数量，人；y0为健康终点的基线发生率；为暴露-反应系数，表示污染物浓度一个单位变第 8 期阮芳芳等：室内外不同臭氧水平对中国城市居民健康的影响1617化对健康影响的响应；TMREL 为理论最低风险暴露水平，即现有研究中观测到的最低浓度值，g/m3，取值参考 Turner 等13的研究结果(52.3 g/m3).2020 年城市人口数据来自各省份第七次全国人口普查公报.各城市全因早逝基线发生率来自各省份统计年鉴和各城市国民经济和社会发展统计公报.O3的短期暴露-反应系数来自 2022 年关于我国O3污染短期暴露的 Meta 分析14，O3浓度(MDA8)每增加 10 g/m3，人群总早逝风险增加 0.31%(95%CI：0.22%0.41%).目前，已有研究调查了我国 O3长期暴露与心血管疾病早逝之间的关系15-16，但讨论我国O3长期暴露与全因早逝关系的研究较少.因此，选择Turner 等13研究结果作为 O3的长期暴露-反应系数，O3浓度(MDA8)每增加 20 g/m3，人群全因早逝风险增加 2%(95%CI：1%4%).1.3 全因早逝经济损失评估统计生命价值(VSL)是空气污染相关早逝风险货币化使用最广泛的指标，不仅考虑了身体上的损失，还考虑了幸福感等精神方面主观损失.因此，本研究使用基于条件价值评估法的 VSL 值来评估 O3污染的健康损失经济价值，计算公式：Cost=MortVSL（2）式中：Cost 为城市健康经济损失，元；VSL 为城市单位统计生命价值，元.本文选择 2010 年北京市的 VSL(524104元)为基准值17，原因主要有以下两点：一是我国在严重污染事件发生之前，对空气污染健康危害的认识不足，早期的支付意愿调查可能严重低估 VSL；二是尽管最近的研究对我国 VSL 估计值有所提高，但仍远低于发达国家水平18，因此选择近年来 VSL 估计值较高的研究为基准值.对于每个城市的 VSL 值，通过效应转换法估计 2020 年的 VSL 值，转换公式：VSLk,2020=VSL0(Gk,2020/G2010)（3）VSLk,20202020kVSL0Gk,20202020kG2010式中：为年 城市的 VSL 值，元；为2010 年北京市 VSL 参考值，元；为年 城市人均 GDP，元；为 2010 年北京市人均 GDP，元；为健康成本的收入弹性，参考世界银行给出的范围(1.01.4)19，本文取中间值 1.2.1.4 不同达标情景下的经济效益估计O3浓度相关空气质量标准汇总如表 1 所示，除GB/T 188832022 的浓度度量方式为每日 1 h 平均浓度外，其他标准均为每日最大 8 h 平均浓度，将GB/T 188832022 标准值转换成 MDA8 指标后仍为160 g/m3.在现有的标准外设置潜在标准限值，设定本研究室内O3浓度标准分别为80、60、40、30、20、10、0 g/m3，室外 O3浓度标准分别为 80、60、50、0 g/m3.表 1 O3浓度相关空气质量标准Table 1 O3 related air quality standards标准O3浓度标准/(g/m3)备注室内空气质量标准(GB/T 188832022)160健康建筑评价标准(T/ASC 022021)112环境空气质量标准(GB 30952012)100一级标准限值160二级标准限值WHO空气质量准则(AGQ)100基准值70背景浓度 估算 2020 年内各城市每日室内/室外 O3浓度持续达标情景下的健康效益，包括可避免的全因早逝和相应的经济损失.当城市每日室内/室外 O3浓度高于本文设定的标准值时，将每日室内/室外 O3浓度降至达标浓度；反之，O3浓度保持不变.在室内 O3浓度达标情景中，认为是因室内人为干预行为使得室内 O3浓度下降，因此在该情景下室外 O3浓度不受影响.2 结果与分析 2.1 O3浓度特征分析2020 年 337 个地级及以上城市室外 O3年均浓度在 61.8113.9 g/m3之间，其中有 70 个城市室外O3浓 度 超 过 GB 30952012 一 级 标 准 限 值(100g/m3)，其主要集中在华北、华东、华中和西北地区；各城市室内 O3年均浓度在 7.130.7 g/m3之间，平均值为 20.8 g/m3；O3年均暴露浓度在 13.544.6 g/m3之间，平均值为 33.5 g/m3.从空间分布来看，O3室内浓度与暴露浓度分布具有相似性，O3高浓度城市主要集中在华东、华南和华中的部分地区，这可能是因为人群多数时间暴露于室内环境，室内 O3浓度对于个人 O3暴露浓度的影响较大；而 O3室外浓度分布与 O3室内浓度、暴露浓度分布均不同，主要是由于不同城市 O3室内外渗透因素存在差异，华南、华中、西南地区的 O3暴露因子偏高，而东北和西北地区的暴露因子偏低.从 O3日均浓度来看，2020 年 337 个地级及以上城市室外 O3日均浓度在 11300 g/m3之间，其中，有 52 个城市每日室外 O3日均浓度未超过 GB 30952012 二级标准限值(160 g/m3)，约占总人口的 7%，其余 285 个城市超标天数在 185 d 之间(平均超标天数为 21 d).2020 年 337 个地级及以上城市室外日均浓度超过 GB 30952012一级标准限值(100 g/m3)1618环境科学研究第 36 卷的天数为 18238 d(平均值为 126 d)，约有 76%的人口生活在超标天数大于 100 d 的地区，超标天数最多的 3 个城市分别是海北藏族自治州(238 d)、海南藏族自治州(228 d)和海西蒙古族藏族自治州(214 d).对 于 室内 O3浓 度，O3日 均 浓 度 范 围 在 0.289.0g/m3之间，没有城市存在日均浓度超过 160 g/m3的情况.对于 O3暴露浓度，日均暴露浓度范围在0.3129.2 g/m3之间，337 个地级及以上城市中有 23个城市存在 O3日均暴露浓度超过 100 g/m3的情况，平均超标天数为 2 d.根据 O3年均浓度和人口数据绘制了 2020 年337 个地级及以上城市 O3污染的累积人群暴露水平(见图 1)，该曲线上的任一点表示 O3年均浓度不超过某一浓度的人口占比.从室外 O3浓度来看，23.8%的人口处于 O3年均浓度高于 GB 30952012 一级标准限值(100 g/m3)的环境中，78.0%的人口处于 O3年均浓度高于 80 g/m3的环境中.从室内 O3浓度来看，71.4%的人口处于 O3年均浓度为 20.030.7 g/m3的环境中.从 O3暴露浓度来看，82.4%的人口处于O3暴露浓度为 30.044.6 g/m3的环境中.020406080100020406080100120人口累积占比/%O3年均浓度/(g/m3)室内O3浓度暴露O3浓度室外O3浓度图 1 2020 年我国 337 个地级及以上城市 O3年均浓度累积暴露人口曲线Fig.1 Cumulative exposure population curve of annualaverage O3 concentration for 337 prefecture-level andabove cities in China,2020 2.2 O3污染造成的全因早逝和经济损失2020 年我国 337 个地级及以上城市可归因于O3污染短期暴露和长期暴露的全因早逝人数分别为 44 400 例(95%CI：29 64159 106 例)、137 237 例(95%CI：68 901272 311 例)，后者约是前者的 3.1 倍，表明 O3污染的短期效应不容忽视.在长期暴露效应中，城市全因早逝人数在 03 752 例之间，平均值为407 例，全因早逝人数最高的 3 个城市分别为上海市、重庆市和郑州市.337 个地级及以上城市中有 23 个城市全因早逝人数多于 1 000 例，占全因早逝总人数的 25.2%，主要集中在北京市、天津市、上海市、重庆市以及河北省、江苏省、山东省、河南省、广东省等的部分城市；有 242 个城市全因早逝人数少于 500 例，占全因早逝总人数的 37.6%.在短期暴露效应中，城市全因早逝人数在 01 176 例之间，平均值为 132 例，仅有 2 个城市(重庆市、上海市)全因早逝人数超过1 000 例；有 27 个城市全因早逝人数多于 300 例，占全因早逝总人数的 28.4%，主要位于京津冀及周边地区.通过式(2)得到各城市 2020 年的 VSL 值，与 O3污染健康损失相乘获得相应的健康经济损失，可归因于 O3污染短期暴露和长期暴露的经济损失分别为 2 375108元(95%CI：1 5851083 161108元)、7 367108元(95%CI：3 69910814 614108元)，后者约是前者的 3.1 倍，分别占当年国内生产总值的0.23%、0.73%.在长期暴露效应中，各城市的健康经济损失在 0481.5108元之间，平均值为 21.9 元，75.7%的城市健康经济损失低于平均值.在短期暴露效应中，城市的健康经济损失在 0147.5108元之间，平均值为 7.0 元，74.5%的城市健康经济损失低于平均值.长期暴露和短期暴露健康经济损失排名前 10位的城市一致，如图 2 所示.2.3 满足不同 O3浓度标准带来的经济效益050100150200250300350400450500上海市 北京市 苏州市 广州市 武汉市 南京市 重庆市 郑州市 无锡市 深圳市O3健康经济损失/(108元)城市长期暴露短期暴露图 2 2020 年我国 O3健康经济损失排名前 10 位的城市Fig.2 Top 10 cities with ozone health economic losses in 2020,China第 8 期阮芳芳等：室内外不同臭氧水平对中国城市居民健康的影响1619在设计未来空气污染控制方案时，需了解空气污染变化对区域健康负担的影响.满足不同室外 O3浓度和室内 O3浓度标准后预测的可避免全因早逝人数和经济损失(包括短期效应和长期效应)如表 2、3 所示，结果表明，O3浓度达标后长期效应带来的效益约是短期效应的 3 倍.表 2 2020 年我国每日室外 O3浓度满足不同标准时长短期效益Table 2 Long and short-term benefits of meeting different standards for daily outdoor O3 concentration in 2020,ChinaO3达标浓度/(g/m3)可避免全因早逝人数(95%CI)/例可避免健康经济损失(95%CI)/(108元)短期长期短期长期1601 826(1 2152 414)6 044(3 0621 1885)107(71142)355(180699)10013 890(9 27518 464)46 090(23 21090 958)768(5131 021)2 548(1 2835 026)8023 770(15 88131 618)78 888(39 678156 004)1 295(8651 723)4 298(2 1628 497)7030 301(20 24140 303)100 160(50 342198 316)1 640(1 0952 181)5 420(2 72410 728)6037 866(25 28750 400)124 649(62 604247 157)2 035(1 3602 709)6 700(3 36613 282)5044 400(29 64159 106)137 237(68 901272 311)2 375(1 5853 161)7 367(3 69914 614)044 400(29 64159 106)137 237(68 901272 311)2 375(1 5853 161)7 367(3 6991 4 614)表 3 2020 年我国每日 O3室内浓度满足不同标准时长短期效益Table 3 Long and short-term benefits of meeting different standards for daily indoor O3 concentration in 2020,ChinaO3达标浓度/(g/m3)可避免全因早逝人数(95%CI)/例可避免健康经济损失(95%CI)/(108元)短期长期短期长期160000011200008000006023(1530)90(46185)2(12)7(314)40983(6571 306)3 931(1 9787 777)64(4385)255(128504)304 058(2 7125 399)16 191(8 13532 098)243(163324)971(4881 924)2012 276(8 196163 44)48 861(24 51097 029)700(468932)2 787(1 3985 534)1022 972(15 32930 600)85 584(42 902170 301)1 252(8361 668)4 681(2 3479 312)023 384(15 60431 149)86 872(43 544172 869)1 267(8451 687)4 726(2 3699 403)2.3.1 室外 O3浓度达标当每日室外 O3达标浓度为 GB 30952012 二级标准限值(160 g/m3)时，各城市 O3年均室外浓度下降并不明显，90 个城市年均 O3浓度未发生变化，118 个城市年均 O3浓度降幅超过 1 g/m3，下降最多的城市是淄博市(从 113.6 g/m3降至 106.1 g/m3)，可避免的短期和长期全因早逝人数分别为 1 826、6 044 例，相应的经济效益分别为 107108、355108元.当每日室外 O3达标浓度为 GB 30952012 一级标准限值(100 g/m3)时，各城市 O3年均室外浓度降幅增加，降幅为 0.6 29.3 g/m3，所有城市年均浓度均有所下降，可避免的短期和长期全因早逝人数分别为 13 890、46 090 例，相应的经济效益分别为 768108、2 548108元，分别是室外 O3达标浓度为 160 g/m3时的 7.6 和 7.2 倍.当每日室外 O3达标浓度为 70 g/m3时，城市 O3年均室外浓度降幅进一步增大，各城市年均室外浓度在 49.370.0 g/m3之间，其中，可避免的长期全因早逝人数为 1105例，相应的经济效益为5 420108元，约是室外 O3达标浓度为 160 g/m3情景的 15 倍，是室外 O3达标浓度为 100 g/m3情景的2 倍.当每日室外 O3达标浓度为 50 g/m3时，由于此时已低于阈值浓度，因此认为 O3污染不再对人群健康产生危害.当室外 O3达标浓度分别为 160 g/m3(GB 30952012 二级标准限值)、100 g/m3(GB 30952012 一级标准限值)、80 g/m3、70 g/m3、60 g/m3时，可避免全因早逝人数(长期效应)分别为 2020 年 O3污染全因早逝人数的 4%、34%、57%、73%、91%，可避免经济损失(长期效应)分别为 2020 年 O3污染经济损失的 5%、35%、58%、74%、91%.总的来说，当采用高1620环境科学研究第 36 卷于WHO 空气质量准则一级标准限值(100 g/m3)的标准时，随着每日室外 O3浓度满足更加严格的标准，健康效益和经济快速增加.我国 31 个省份每日室外 O3浓度满足不同标准后可避免的全因早逝人数如图 3 所示（长期暴露）.由图 3 可见，实施 80 g/m3、70g/m3、60 g/m3的 O3室外标准后，可避免全因早逝人数最多的 5 个省份分别是山东省、河南省、江苏省、广东省和河北省，在这些地区实施室外 O3浓度控制工作见效更快、效益更高；当室外 O3达标浓度为GB 30952012 二级限值(160 g/m3)时，仅新疆维吾尔自治区和西藏自治区未受益.2.3.2 室内 O3浓度达标 03691215山东省河南省江苏省广东省河北省湖北省湖南省四川省安徽省浙江省辽宁省山西省江西省广西壮族自治区云南省上海市陕西省福建省甘肃省重庆市吉林省贵州省新疆维吾尔自治区北京市内蒙古自治区天津市黑龙江省宁夏回族自治区青海省海南省西藏自治区可避免全因早逝人数/(103例)省份O3达标浓度为160 g/m3O3达标浓度为100 g/m3O3达标浓度为80 g/m3O3达标浓度为70 g/m3O3达标浓度为60 g/m3O3达标浓度为50 g/m3图 3 我国 31 个省份每日室外 O3浓度满足不同标准时可避免的全因早逝人数(长期效应)Fig.3 All-cause mortality avoided(long-term effect)by meeting different standards for daily outdoor O3 concentration of 31provinces in China 当每日室内 O3达标浓度分别为 160 g/m3(GB/T188832022 标准限值)和112 g/m3(T/ASC 022021标准限值)时，全因早逝人数和经济损失与 2020 年相比均没有变化，表明室内空气质量标准和健康建筑评价标准中对室内 O3浓度的限制意义不大，这是因为 2020 年 337 个地级及以上城市每日室内 O3浓度在 0.289.0 g/m3之间，低于这两个标准中的指导值.当每日室内 O3达标浓度为 80 g/m3时，各城市室内 O3浓度基本不变，降低室内 O3浓度仍没有带来效益.当每日室内 O3达标浓度为 60 g/m3时，有 5 个城市室内 O3年均浓度出现下降，均位于广东省，降幅为 0.10.5 g/m3；可避免的全因早逝和经济损失(长期)分别为 90 例和 7108元.当每日室内 O3达标浓度为 40 g/m3时，室内 O3年均浓度出现降幅的城市增至 165 个，降幅为 0.12.9 g/m3；可避免的短期和长期全因早逝人数分别为 983、3 931 例，相应的经济效益分别为 64108、255108元，是 O3达标浓度为 60g/m3情 景 的 40 倍 左 右，达 标 后 经 济 效 益 前3 位的城市分别是广州市、重庆市和上海市.当每日室内 O3达标浓度为 20 g/m3时，仅剩 16 个城市室内 O3年均浓度未出现降幅，分别位于辽宁省、吉林省、黑龙江省、青海省和新疆维吾尔自治区；可避免的短期和长期全因早逝人数分别为 12 276、48 861例，相应的经济效益分别为 700108、2 787108元，约是室内 O3达标浓度为 40 g/m3情景的 12 倍.当每日室内 O3达标浓度为 10 g/m3时，所有城市室内 O3年均浓度均有所降低，各城市室内 O3年均浓度在6.910.0 g/m3之间；其中 85 584 例可避免全因早逝和 4 681108元可避免经济损失可归因于长期效应，约是室内 O3达标浓度为 40 g/m3情景的 20 倍，是室内 O3达标浓度为 20 g/m3情景的 2 倍.当每日室内O3达标浓度为 0 g/m3时，无室内 O3污染危害.当室内O3达标浓度分别为40、30、20、10、0 g/m3时，可避免全因早逝人数(长期效应)分别为 2020 年O3污染全因早逝人数的 0.1%、2.9%、11.8%、35.6%、62.4%、63.3%，可避免经济损失(长期效应)分别为2020 年O3污染经济损失的0.1%、3.5%、13.2%、37.8%、63.5%、64.2%.当室内 O3达标浓度高于 40 g/m3时，随着每日室内 O3浓度满足更严格的标准，带来的效益快速增加，且增速高于室外 O3浓度达标情景.我国 31 个省份每日室内 O3浓度满足不同标准后可避免的全因早逝人数（长期效应）如图 4 所示.由图 4 可见：当室内 O3达标浓度为 60、40、30、20、10 g/m3第 8 期阮芳芳等：室内外不同臭氧水平对中国城市居民健康的影响1621时，受益最多的 5 个省份分别是山东省、河南省、江苏省、广东省和四川省.当室内 O3达标浓度为 60g/m3时，首先受益的是广东省；当室内 O3达标浓度为 40 g/m3时，仅内蒙古自治区、吉林省、宁夏回族自治区、黑龙江省、西藏自治区、新疆维吾尔自治区和青海省未受益.3 讨论 3.1 评估结果的不确定性由图 5 可见，以 2020 年北京市为例，可归因于O3长期暴露的全因早逝人数和健康经济损失均随O3浓度的上升呈线性增加的趋势，表明控制 O3污染的重要性.同时，O3污染健康损失评估结果存在较大的不确定性，主要是由 O3浓度估算方法、室内外暴露水平差异、健康损失估算方法差异以及阈值浓度的选择所致.0510152025303540450100200300400500600700050100150200可避免全因早逝人数/(102例)健康经济损失/(108元)O3浓度/(g/m3)健康经济损失可避免全因早逝人数图 5 北京市 O3污染健康影响与 O3浓度的关系(长期效应)Fig.5 Relationship between health effects of O3pollution and O3 concentration in Beijing(long-term effect)3.1.1 O3浓度估算方法已有研究主要依赖化学传输模型和卫星数据来估算 O3浓度20，这些模型通常缺乏与地面测量值之间的验证，同时输入排放清单的不确定性和模型的粗分辨率可能导致模拟结果偏高.有学者使用 GEOS-Chem 模型发现，2010 年中国约有 154 000 例呼吸系统早逝可归因于 O3长期暴露21；使用 WRF-CMAQ模型发现，2014 年中国归因 O3污染的呼吸系统早逝人数为 89 400 例22.近年来，越来越多的学者使用地面监测数据来评估空气污染的健康影响.地面监测数据