基于不同大氣環(huán)境質(zhì)量評價指數(shù)的平頂山市空氣質(zhì)量變化趨勢探討

王永杰

(平頂山市綜合利用環(huán)境保護研究所，河南 平頂山467000)

1 引言

當前空氣污染已成為全世界城市居民生活中一個無法回避的問題。環(huán)境空氣質(zhì)量的優(yōu)劣不僅受到城市居民的普遍關(guān)注，也是衡量城市可持續(xù)發(fā)展力和宜居程度的重要指標。

平頂山市地處河南省中南部，是一座因煤而興的工業(yè)城市，盡管現(xiàn)已形成以能源、原材料工業(yè)為主體，煤炭、電力、鋼鐵、紡織、化工等工業(yè)綜合發(fā)展的新興工業(yè)，但其依然是典型的煤炭資源型城市。平頂山地形復雜，三面環(huán)山，形似盆地，大氣污染物不容易擴散，環(huán)境容量日趨飽和，給市民生活和城市發(fā)展帶來一系列問題。近年來平頂山大氣環(huán)境保護所面臨的壓力日益增大，環(huán)境空氣質(zhì)量狀況前景令人擔憂。因此掌握全市的環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及其變化趨勢就顯得尤為重要。

以2003～2012年平頂山市空氣質(zhì)量報告數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮3種主要污染因子為主線，采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法，分別從空氣質(zhì)量定性評價指數(shù)、綜合污染指數(shù)、達標率、主要污染物年均濃度4項指標，分析平頂山空氣質(zhì)量變化趨勢，進而驗證各種評價方法評價結(jié)果的一致性。

2 空氣質(zhì)量定性評價指數(shù)(姚氏指數(shù))

采用該指數(shù)評價的好處是在考察平均污染程度的同時，又強調(diào)了主要污染物對綜合指數(shù)的突出影響，克服了算數(shù)平均值指數(shù)不高的缺陷。空氣質(zhì)量定性評價指數(shù)越小，空氣質(zhì)量越好。指數(shù)公式為：

表1 空氣質(zhì)量定性評價指數(shù)統(tǒng)計

圖1 空氣質(zhì)量定性評價指數(shù)變化趨勢

計算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝－0.975，其絕對值大于參考表相應臨界值，變化趨勢有統(tǒng)計意義。結(jié)果表明研究時間范圍內(nèi)空氣質(zhì)量定性評價指數(shù)呈下降趨勢，相反環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)出上升趨勢(表1、圖1)。

3 空氣綜合污染指數(shù)

空氣綜合污染指數(shù)也是反映城市污染水平的一項指標。它運用公式，對可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮3項污染指標進行測算后，得出來城市污染級別。根據(jù)空氣綜合污染指數(shù)分級標準，綜合污染指數(shù)越小，空氣質(zhì)量越好。指數(shù)公式為：

表2 空氣綜合污染指數(shù)統(tǒng)計

圖2 空氣綜合污染指數(shù)變化趨勢

計算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝－0.939，其絕對值大于參考表相應臨界值，變化趨勢有統(tǒng)計意義。結(jié)果表明研究時間范圍內(nèi)空氣綜合污染指數(shù)呈下降趨勢，相反環(huán)境空氣質(zhì)量同樣呈現(xiàn)出上升趨勢(表2、圖2)。

4 空氣質(zhì)量達標率

空氣質(zhì)量達標率指年度內(nèi)空氣質(zhì)量優(yōu)于二級天數(shù)與全年度有效監(jiān)測天數(shù)的比值。

表3 空氣質(zhì)量達標率統(tǒng)計

圖3 空氣質(zhì)量達標率變化趨勢

計算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝0.806，其絕對值大于參考表相應臨界值，變化趨勢有統(tǒng)計意義。結(jié)果表明研究時間范圍內(nèi)空氣質(zhì)量達標率呈上升趨勢，相應環(huán)境空氣質(zhì)量同樣呈現(xiàn)出上升趨勢(表3、圖3)。

5 主要污染物年均濃度

指標研究對象為可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮3種主要污染物，對各單項污染因子年均濃度變化趨勢進行分析。

表4 主要污染物年均濃度統(tǒng)計mg/m3

圖4 主要污染物年均濃度變化趨勢

可吸入顆粒物年均濃度變化趨勢計算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝－0.867，其絕對值大于參考表相應臨界值，變化趨勢有統(tǒng)計意義。結(jié)果表明研究時間范圍內(nèi)可吸入顆粒物年均濃度呈下降趨勢。

二氧化硫年均濃度變化趨勢計算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝－0.733，其絕對值大于參考表相應臨界值，變化趨勢有統(tǒng)計意義。結(jié)果表明研究時間范圍內(nèi)二氧化硫年均濃度呈下降趨勢。

二氧化氮年均濃度變化趨勢計算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝0.2，其絕對值小于參考表相應臨界值，表明研究時間范圍內(nèi)二氧化氮年均濃度基本無變化(表4、圖4)。

5 結(jié)論

通過采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法，對平頂山市近10年空氣質(zhì)量定性評價指數(shù)、綜合污染指數(shù)、達標率、主要污染物年均濃度4項指數(shù)進行變化趨勢分析研究，最終各項分析結(jié)果均表明平頂山市環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)上升趨勢，進而驗證了各種大氣環(huán)境質(zhì)量評價方法評價結(jié)果存在一致性。