汾渭平原城市大氣污染控制研究

劉 彤，錢羽佳，吝欣如

（陜西科技大學經濟與管理學院，陜西 西安 710021）

近年來大氣污染嚴重地區從京津冀地區、珠三角地區轉移到了汾渭平原地區，現需要對其進行大氣污染治理。汾渭平原地處陜西、山西、河南三省份結合處，對該地區城市的大氣污染治理效果值得我們關注。

以往對于大氣污染的研究關注點在京津冀地區以及珠三角地區，汾渭平原的研究相對較少，并且對汾渭平原的研究也缺少對城市防控效率的評價研究，本文便彌補這一缺漏，對城市防控效率進行排名，從各城市排名的變化中進行分析并得出相關結論。

1 汾渭平原大氣污染控制效果評價指標

我國《環境空氣質量標準》規定了以PM2.5平均濃度、PM10平均濃度、SO2平均濃度、N02平均濃度、CO日均值第95百分位濃度以及O3日最大8小時平均第90百分位濃度作為空氣質量的評價指標[1-2]，故在此次研究中也將以此作為大氣污染的主要評價準則。而經濟的發展會對生態產生較大的影響[3]，汾渭平原地處經濟發達地區，為進一步探究經濟對大氣污染的影響[4]，在本次的研究中加入了可以代表各地區經濟的各產業生產總值。對于某一地區的污染程度，相關污染物的總濃度反應的是一個地區的總體狀態，屬于一個絕對指標，而污染負荷是區域或某環境要素對污染物的負載量[5]，于污染物總體而言，污染負荷更加準確地反映了一個地區的大氣污染情況。根據上述情況，綜合考慮添加部分指標后建立以下的大氣污染控制評價體系（詳見表2-1）。

表2-1 大氣污染控制評價指標體系

2 汾渭平原大氣污染控制效果評價

2.1 評價方法

主成分分析是一種研究從變量群中提取共性因子的統計技術，可在許多變量中找出隱藏的具有代表性的因子。將相同本質的變量歸入一個因子，可減少變量的數目，實現降維，還可檢驗變量間關系的假設[6]。

2.2 評價步驟

本文采用主成分分析[7-8]進行研究，主要包括以下步驟：

步驟一：標準化處理，消除量綱影響。由于研究問題的指標來自各個方面，存在著不同單位、數量級的情況，為了使數據之間具有可比性，對數據進行標準化處理[9]。

標準化處理具體為：總指標變量有m個，對這m個變量進行主成分分析，指標記為：x1，x2，…，xm，而評價對象有n個，xij表示第i個評價對象的第j個指標的取值，將各指標值xij轉換成標準化指標

步驟二，數據的相關性檢驗，以及特征值與特征向量的計算。主成分分析適用于相似程度較高的因素之間的降維，可以通過相關系數矩陣（協方差矩 陣）、公因子方差等檢驗原始數據相關性。

λ1≥λ2≥…≥λm≥0，為矩 陣的特征值，μ1，μ2，…，μm，為特征向量。

其中，μj=（μ1j，μ2j，…，μnj）T，由特征向量組成m個新的指標變量。

式中y1是第1主成分，y2是第2主成分，…，ym是第m主成分。

主成分相關系數矩陣R=（rij）m×m

式中rii=1，rij=rji，rij是第i個指標與第j個指標的相關系數。

步驟三，由相關系數矩陣R的特征值和特征向量計算特征值的信息貢獻率和累積貢獻率[10]。稱為主成分yj的信息貢獻率；

根據計算得出的各個主成分的累計貢獻率，隨著主成分的增多，累計貢獻率也會提高，當累計貢獻率接近1時（一般大于0.85），以現在所得到的前p個指標變量代替原來m個指標變量。

步驟四，確定主成分之后根據成分矩陣表和步驟二計算的特征根來計算綜合得分。

bj為第j個主成分貢獻率。

2.3 評價結果及分析

根據上述步驟結合軟件得到了三年城市污染程度的綜合排名，排名越前說明污染程度越大（見表3-5）。

表3-5 三年年城市綜合得分以及排名

由排名得到以下變化圖（圖3-1）：

圖3 -12017-2019各市排名變化圖

對比11個城市，2019年臨汾、運城、渭南污染程度較高，而寶雞、呂梁、三門峽在大氣污染方面控制較好；2018年臨汾、運城、呂梁污染程度較高，寶雞、咸陽、三門峽、西安在大氣污染方面控制較好；2017年臨汾、呂梁污染程度較高，寶雞、咸陽、銅川、三門峽在大氣污染方面控制較好，三年間晉中、臨汾、運城、三門峽、寶雞排名比較穩定。

3 結論與政策建議

近幾年來，隨著環境治理全國空氣污染最嚴重的區域從京津冀、珠三角轉移到了汾渭平原[11]，據綜合評價結果為提升各地大氣污染治理效果提出以下幾個方面的建議：

3.1 把控污染來源，因地制宜采取措施

空氣污染物的分為工業性污染、生活性污染以及交通污染等[12]，污染物主要有燃料的燃燒排出的煙塵、SO2、NOX、CO、CO2等，其次不同工業生產性質、規模、工藝流程也會排放不同的空氣污染物，如冶金工業排出的金屬氧化物，化工企業排出的硫化氫、氟化氫和氨等。除此之外生活中居民取暖和做飯用到的木材、煤炭或液化石油氣，在這些燃料燃燒的過程中，會排出大量懸浮顆粒物、SO2、CO、CO2等，造成局部大氣污染。而交通工具排放的污染物也會造成空氣污染。由全國城市空氣質量報告可以得出在不同月份不同城市的主要污染物并不相同，這就要求在不同的城市制定大氣污染治理對策時要因地制宜，把握不同的側重點，找出污染的主要來源，精準治理。

3.2 推動綠色科技創新

經濟與生態已經不是相互對立的 關系，我國戰略要求區域經濟與生態環境的協調發展[13]，經濟發展與生態環境的保護相互促進，互利共贏[14]，所以面對大氣污染問題可以推動綠色科技創新，用新型的科技達到治理的效果。

3.3 加強政府支持與監督

污染治理的實施需要政府的支持，例如財政投入，稅收優惠、財政補貼等。政策鼓勵企業注重技術研發，或是采用關閉重污染工廠、規定工廠上脫硫工藝，減少粉塵排放，采取集中供熱等措施，節約能源的同時減少污染物的排放。推行使用純電動交通工具、車輛限行，鼓勵多乘坐公共交通工具[15]，減少能源浪費的同時減少溫室氣體排放等措施促進大氣污染治理。