環境質量報告的關聯分析

徐海峰 黃晶 王闖 董鳳娟 張開航

（山東省棗莊生態環境監測中心，山東棗莊 277000）

中國環境監測總站在“關于印發《十三五全國環境質量報告書評分標準》的通知”，在創新性中提出：選取區域污染排放、社會經濟、產業結構、地理區位、地形地貌、資源消耗、能源消耗、環保舉措等領域中的指標，對生態環境質量進行科學合理的關聯分析。參考“環境質量報告書編寫技術規范”[1]，“地表水環境質量評價辦法（試行）”[2]，“環境空氣質量評價技術規范（試行）”[3]，本文對如何實施環境質量報告的關聯分析進行研究探討。

1.水環境質量的關聯分析主要指標

地區生產總值，第一產業，第二產業，第三產業與污染物濃度的關聯性分析，水環境質量與經濟社會關聯分析，地表水水質與污廢水排放及治理相關性，第二產業增加值和人口數量與污廢水排放量的相關性，工業廢水排放量與第二產業增加值相關性等。

2.大氣環境質量的關聯分析主要指標

萬元地區生產總值能耗，萬元工業增加值能耗，與SO2、NOx、VOCs（揮發性有機物）、煙塵、PM2.5、PM10的產生量、處理量、年均濃度相關性，環境空氣污染物與排放源關聯分析，工業SO2、NOx、VOCs、煙塵排放量與PM2.5年均濃度相關性，工業企業排放量與城市污染物年均濃度相關性分析，包括：城市工業SO2排放量與SO2年均濃度，城市工業NOx排放量與NO2年均濃度，城市工業NOx排放量與CO年均濃度相關性，工業企業VOCs排放量與城市O3年均濃度相關性分析，工業企業NOx排放量與城市NO2年均濃度相關性分析，工業企業SO2排放量與城市SO2年均濃度相關性分析，工業企業顆粒物排放量與城市PM2.5年均濃度相關性分析；O3（臭氧）污染與氣象因素，日最高溫度、日均地面氣壓、日均地面濕度、日均地面風速與臭氧濃度的相關性分析。

3.噪聲環境質量的關聯分析主要指標

噪聲與經濟指標（常駐人口、地區生產總值、第一產業增加、第二產業增加值以及第三產業增加值），氣象因素（日照時數、平均風速、降水、平均相對濕度、平均氣溫、平均氣壓），空氣質量指數AQI，以及空氣污染物（CO、NO2、O3、PM10、PM2.5、SO2），可以采用 Spearman 相關系數對噪聲的數據和人口、經濟等數據進行匯總分析。

4.環境質量與生態指標的關聯分析

土壤環境質量與經濟社會指標，生態環境指標的關聯分析，固體廢物，危險廢物產生量、處理率與環境質量的關聯分析，植被覆蓋率、自然保護區面積面積比、耕地和建設用地面積比、水域濕地面積比、沙化土地面積比與環境質量關聯性分析[4]。

5.實例分析

參考中國環境監測總站“噪聲評價關聯分析”[5]，對相關性系數r的相關程度定義為5個等級程度：|r|≥80%，顯著相關，60%≤|r|＜80%，高度相關，40%≤|r|＜60%，中度相關，20%≤|r|＜40%，低度相關，0≤|r|＜20%，不相關，進而分析它們的相關性。

5.1 地表水環境質量變化趨勢預測

根據“十三五”各年度高指數、COD、氨氮、總氮、總磷統計值，按照年度變化，計算相關性、截距、斜率，建立相關性數學模型，外推“十四五”期間的濃度變化，從表1“十三五”現狀和“十四五”污染物濃度預測值可以看到，年度變化和高指數、COD、氨氮、總氮、總磷年均值相關性呈明顯的負相關性，即，隨著打好污染防治攻堅戰各項政策措施的落實，高指數、COD、氨氮、總氮、總磷逐年降低。其中，COD、氨氮年均值“十四五”期間低于地表水環境質量Ⅱ類標準值、Ⅰ類標準值，總磷低于地表水環境質量Ⅱ類標準值。但是，總氮仍然高于地表水環境質量Ⅲ類標準值，說明“十四五”期間應該減少無機化肥的生產和使用，加大有機肥的使用，大力發展有機農業、綠色農業。

表1 “十三五”現狀和“十四五”污染物濃度預測值（單位mg/L）

5.2 規模以上工業總產值、產業結構與污染物濃度的關聯性分析

根據2016—2020年的統計年鑒，2016-2020年x市環境質量報告，對規模以上工業總產值、產業結構與污染物濃度的關聯性進行了分析，參見表2工業總產值、產業結構與污染物濃度的關聯性分析，從表2可以看出，規模以上工業總產值和各年度高指數、COD、氨氮、總氮、總磷統計值具有較明顯的相關性，即隨著規模以上工業總產值逐年降低，各年度高指數、COD、氨氮、總氮、總磷值也相應降低；第二產業和氨氮、總氮、總磷呈現明顯的相關性，即隨著第二產業所占比例的降低，產業結構相對合理，氨氮、總氮、總磷值也同時降低；第三產業和氨氮、總氮、總磷呈現較明顯的負相關性，即隨著第三產業所占比例的提高，氨氮、總氮、總磷值也相應降低，表明調整產業結構對于降低污染物濃度，改善環境質量具有促進作用。

表2 工業總產值、產業結構與污染物濃度的關聯性分析

5.3 污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度關聯性分析

根據2016—2020年x市統計年鑒，2016—2020年x市環境質量報告，對污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度進行了關聯性分析，參見表3污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度關聯性分析，從表3可以看出，污水處理總量和COD、氨氮、總氮、總磷呈現明顯的正相關，即隨著污水處理總量的增加，COD、氨氮、總氮、總磷的濃度逐年降低，說明增加污水處理量的重要性。而城鎮生活污染物COD、氨氮、總氮、總磷排放量的增加和COD、氨氮、總氮、總磷的濃度呈現明顯的負相關性，即處理后排放量的增加，使污染物濃度減少，說明x市加大城鎮生活污染物治理、處理力度，對改善環境質量的效果正在顯現。

表3 污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度關聯性分析

5.4 地表水水質在線自動監測數據與人工監測的關聯性分析

根據2016—2020年x市環境質量報告，x市河流自動站監測數據進行了地表水水質在線自動監測數據與人工監測的關聯性分析，參見表4高錳酸鹽指數在線自動監測數據與人工監測的關聯性分析，表5氨氮在線自動監測數據與人工監測的關聯性分析，從表4和表5可以看到，自動監測數據與人工監測數據基本吻合，自動監測數據相對于人工監測數據相對偏差（%）符合要求。

表4 高錳酸鹽指數在線自動監測數據與人工監測的關聯性分析

表5 氨氮在線自動監測數據與人工監測的關聯性分析