基于API法的市區(qū)大氣環(huán)境的污染評(píng)價(jià)

摘 要：文章以中部某X城市的空氣污染程度、影響空氣質(zhì)量的主要因素以及短期空氣污染情況的預(yù)測(cè)進(jìn)行了分析研究。利用空氣污染指數(shù)API對(duì)該地區(qū)大氣環(huán)境進(jìn)行了評(píng)測(cè)，同時(shí)也利用空氣質(zhì)量指數(shù)AQI對(duì)相應(yīng)大氣環(huán)境進(jìn)行了進(jìn)一步分析。根據(jù)研究分析結(jié)果提出較為客觀的合理化建議。

關(guān)鍵詞：空氣污染指數(shù)API；可吸入顆粒；空氣質(zhì)量指數(shù)AQI

目前新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)大氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)主要是監(jiān)測(cè)大氣中二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、可吸入顆粒物（PM10，粒子直徑小于等于10μm）以及細(xì)顆粒物（PM2.5，粒子直徑小于等于2.5μm）等六類基本項(xiàng)目和總懸浮顆粒物（TSP）、氮氧化物（NOx）、鉛（Pb）、苯并[a]芘（BaP）四類其他項(xiàng)目的濃度。研究表明，城市環(huán)境空氣質(zhì)量好壞與季節(jié)、城市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等因素的關(guān)系十分密切。

1 X市大氣污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與處理

通過(guò)對(duì)X城市大氣污染物濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、各區(qū)縣規(guī)模以上工業(yè)增加值以及氣象數(shù)據(jù)等多方面數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、總結(jié)。結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，首先可通過(guò)各區(qū)縣API指數(shù)趨勢(shì)、X市API指數(shù)因素趨勢(shì)、API與生產(chǎn)總值相關(guān)性分析對(duì)X市空氣質(zhì)量從API指數(shù)角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，然后通過(guò)各區(qū)縣AQI指數(shù)趨勢(shì)、X市AQI指數(shù)因素趨勢(shì)對(duì)X市空氣質(zhì)量從AQI指數(shù)角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后對(duì)API指數(shù)與AQI指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、分析。利用用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)模型方法分析影響X市空氣質(zhì)量的因素，本文主要考慮二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物（PM10），以及細(xì)顆粒物（PM2.5）四個(gè)主要污染因子。將大氣環(huán)境質(zhì)量按照最大隸屬原則，劃分三個(gè)污染等級(jí)；根據(jù)污染等級(jí)利用降半階梯型求出隸屬函數(shù)；對(duì)X市四個(gè)代表區(qū)域的大氣污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)合隸屬函數(shù)得到模糊關(guān)系矩陣R；計(jì)算這四大因素所占的權(quán)重得到權(quán)重矩陣A；在此基礎(chǔ)上，得到模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣B，反應(yīng)出主要影響因子及其對(duì)各個(gè)污染等級(jí)的隸屬度。

2 空氣污染指數(shù)（API）評(píng)價(jià)

2.1 城市API值變化特點(diǎn)分析

結(jié)合X地區(qū)近幾年來(lái)的氣象數(shù)據(jù)，從如下X市2010～2012年的API趨勢(shì)圖可得，由于X市作為一供暖城市，每年11月至次年3月，大量的供暖鍋爐向空氣中排放廢氣，又由于X市的冬季干燥少雨雪，無(wú)法及時(shí)消除空氣中的可吸入顆粒物，很大程度上使每年的第一季度API季度平均值徘徊在100左右，常常是該年內(nèi)最高峰，空氣質(zhì)量狀況為Ⅱ或Ⅲ級(jí)。而后，隨著降雨量的增大，X的API指數(shù)逐漸好轉(zhuǎn)，空氣質(zhì)量狀況維持在Ⅱ級(jí)。但2013年冬季的X市，由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有降雨，API的平均指數(shù)創(chuàng)下了幾年最高，接近于120的值是一直處于輕微污染的情況下。由各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn)，以圍繞X市市中心的幾個(gè)區(qū)的API值較高，然后逐漸向郊區(qū)遞減。現(xiàn)就檢測(cè)API指數(shù)時(shí)所監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢(shì)分析X空氣質(zhì)量。

2.2 主要污染物分析

2.2.1 SO2：主要來(lái)源是集中供暖產(chǎn)生的廢氣。分析SO2的趨勢(shì)線可知，每年第一季度其濃度最高，第四季度次之，第三季度最低，這與采暖期污染源增加和非采暖期污染源減少相對(duì)應(yīng)。每年的SO2污染濃度最大值與當(dāng)年的最冷月相對(duì)應(yīng)。

2.2.2 NO2：主要來(lái)源是汽車尾氣的排放。分析NO2的趨勢(shì)線可知，每年第一季度其濃度最高，第四季度次之，第三季度最低。其隨著X市車輛密度的增加而增加，呈正相關(guān)。

2.2.3 PM10：主要來(lái)源是汽車尾氣的排放、不合格煙塵排放。每年第一季度其濃度最高，第四季度次之，第三季度最低。由于可吸入顆粒物的濃度與綠化植被覆蓋率、最近降雨量相關(guān)，所以在降雨量最大的夏天，PM10值最低，在春秋季較高。每年的PM10最大值與當(dāng)年的降雨量相對(duì)應(yīng)。

2.3 環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）評(píng)價(jià)

由于我國(guó)是從2013年起開始正式檢測(cè)AQI，所以結(jié)合X地區(qū)2013年來(lái)的氣象數(shù)據(jù)與X市2013年的AQI趨勢(shì)圖可得，由于X作為一供暖城市，大量的供暖鍋爐向空氣中排放廢氣，又由于X的2013年后干燥少雨雪，導(dǎo)致X的PM10與PM2.5值居高不下，使AQI指數(shù)在1、2月份保持在200以上，空氣質(zhì)量狀況為五級(jí)重度污染，長(zhǎng)期的霧霾天氣不宜出門，醫(yī)院患者明顯增多。而后，隨著3月的幾場(chǎng)降雨，X的AQI指數(shù)逐漸好轉(zhuǎn)，空氣質(zhì)量狀況有一定改善。隨著供暖期的結(jié)束，X市的AQI指數(shù)出現(xiàn)明顯下降，空氣質(zhì)量以改善為四級(jí)輕度污染。

API、AQI評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比分析：由于AQI參與評(píng)價(jià)的污染物為細(xì)顆粒物（PM2.5）、可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）6項(xiàng)，每小時(shí)發(fā)布一次；而API評(píng)價(jià)的污染物僅為SO2、NO2和PM103項(xiàng)，每天發(fā)布一次，而霧霾的主因-PM2.5并未納入其中。觀察API與AQI的趨勢(shì)圖可以明顯看到，因?yàn)殛P(guān)注到了細(xì)顆粒物，在供暖期1～2月份內(nèi)，AQI指數(shù)要么比API高，要么等于API；在非供暖其3、4月份后，AQI與API指數(shù)一般相同。就數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性而言，由于AQI采用的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)、污染物指標(biāo)更多、發(fā)布頻次更高，其評(píng)價(jià)結(jié)果也更加接近公眾的真實(shí)感受、更準(zhǔn)確。

3 結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與控制對(duì)X市環(huán)保部門提出意見：必須加強(qiáng)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)能力建設(shè)。推進(jìn)環(huán)境質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估考核體系建設(shè)，優(yōu)化X市的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，提高X市總體的環(huán)境空氣質(zhì)量檢測(cè)水平，提升區(qū)域特征污染監(jiān)測(cè)能力，X市的空氣質(zhì)量處于一個(gè)急需治理的狀態(tài)，污染情況不容樂(lè)觀。主要污染物呈現(xiàn)為可吸入顆粒物PM10和細(xì)顆粒物PM2.5，同時(shí)二氧化硫與二氧化氮的影響依然沒(méi)有減弱。對(duì)此，環(huán)保部門應(yīng)針對(duì)這兩個(gè)主要污染源進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。加快建設(shè)先進(jìn)的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，按照新頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)細(xì)顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等監(jiān)測(cè)指標(biāo)，2012年在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域以及直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市開展監(jiān)測(cè)，2013年在113個(gè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市和環(huán)保模范城市開展監(jiān)測(cè)，2015年在所有地級(jí)以上城市開展監(jiān)測(cè)。作為X市政府應(yīng)該堅(jiān)持以人為本、親民務(wù)實(shí)的理念，把改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量作為提高市民生活質(zhì)量的重要內(nèi)容，開展專項(xiàng)整治工作，使城市空氣質(zhì)量得到大幅度改善，城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良的天數(shù)逐年增長(zhǎng)，營(yíng)造百姓滿意生活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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