方降龍 劉鵬

摘要 以二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）和可吸入顆粒物（PM10）作為評價因子，利用模糊綜合評價法對安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量進行了評價與分析。結(jié)果表明，可吸入顆粒物是安徽省的首要污染物，但銅陵市有所不同，首要污染物為二氧化硫。模糊綜合評價顯示，安徽省大氣環(huán)境受到一定程度的污染，16個市中黃山市的大氣環(huán)境綜合質(zhì)量最好。近年來，安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量有所改善，但改善幅度較小。

關(guān)鍵詞 大氣環(huán)境質(zhì)量；模糊數(shù)學(xué)；綜合評價；安徽省

中圖分類號 S181.3 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）26-09094-03

Comprehensive Fuzzy Evaluation of Atmospheric Environmental Quality in Anhui Province

FANG Xiang-long et al （Anhui Academy of Environmental Science Research， Hefei， Anhuii 230022）

Abstract Based on three pollution factors sulfur dioxide （SO₂）， nitrogen dioxide （NO₂）， particulate matter with particle size below 10 microns （PM10）， atmospheric environmental quality in Anhui Province were evaluated by utilizing fuzzy comprehensive evaluation method.The results suggest that the most important pollution factor in Anhui Province is PM10， while in Tongling City is SO₂.Comprehensive fuzzy evaluation indicates that atmospheric environment was polluted in a certain extent.Huangshan is the best city of the atmospheric environmental quality.In recent years， atmospheric environmental quality in Anhui Province improves slightly.

Key words Atmospheric environmental quality； Fuzzy mathematics； Comprehensive evaluation； Anhui Province

隨著我國經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展和城市化進程的不斷加速，大氣污染物排放量與日俱增，以顆粒物（Particulate Matter，PM）和二氧化硫（SO₂）為代表的煤煙型污染尚未得到有效解決，由大量排放的SO₂、二氧化氮（NO₂）與揮發(fā)性有機物（Volatile Organic Compounds，VOCs）導(dǎo)致的以細顆粒物（PM2.5）、臭氧（O₃）、酸雨等為代表的二次污染也呈加劇態(tài)勢。盡管近年來，人們對大氣污染的認識逐步加深，在污染控制策略上實現(xiàn)了從點源治理到集中控制、從城市環(huán)境整治到區(qū)域聯(lián)防、從濃度控制到總量控制的轉(zhuǎn)變，但大氣污染形勢仍十分嚴峻。根據(jù)《氣候變化綠皮書：應(yīng)對氣候變化報告（2013）》統(tǒng)計，2012年我國平均霧霾天數(shù)為29.9 d，較常年同期偏多10.3 d，為1961年以來歷史同期最多^[1]。可見，大氣環(huán)境污染已成為不容回避的客觀現(xiàn)實。

近年來，安徽省經(jīng)濟社會取得了長足的發(fā)展。然而，大氣污染問題卻日漸突出，一些城市污染天氣出現(xiàn)的頻次和污染程度都在增加，已嚴重制約社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，威脅人民群眾的身體健康。加之地處華東，緊靠我國大氣污染相對較重的長三角經(jīng)濟圈，使得安徽省大氣環(huán)境的內(nèi)部條件和外部條件都很不利。鑒于當前較為嚴峻的大氣污染形勢，開展有針對性的安徽省大氣污染防治對策研究勢在必行。

要制定行之有效的安徽省大氣污染防治對策，首先需要了解安徽省大氣環(huán)境的污染現(xiàn)狀。有鑒于此，筆者收集了2006～2012年安徽省各市的環(huán)境質(zhì)量公報，選取SO₂、NO₂和可吸入顆粒物（PM10）3項主要污染物作為評價因子，利用模糊綜合評價法對安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量進行了評價與分析。

1 評價標準與方法

1.1 評價標準

參考原國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095-1996）及其修改單，選取常規(guī)污染因子SO₂、NO₂和PM103項污染物作為評價因子。相應(yīng)地，安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量分類標準如表1所示^[2-3]。

1.2 評價方法 該研究擬利用模糊綜合評價法對安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量進行分析評價。模糊綜合評價法基于模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論，把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，即用模糊數(shù)學(xué)對受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€總體的評價。它具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，適合各種非確定性問題的解決^[4]。

模糊綜合評價法有如下3個要素：

① 被評價對象的各因素組成的集合，設(shè)為因素集U：U={u₁，u₂，…，un}，n為評價因素的總數(shù)。對于該次評價，筆者選取SO₂、NO₂和PM103項污染物作為評價因子，即U={SO₂，NO₂，PM10}。

②評語組成的判斷集，設(shè)為評價集V={v₁，v₂，…，vm}，m為評語的數(shù)量。該次評價依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095-1996）及其修改單把3項污染物評判為3種級別，即V={1，2，3}。③單因素的判斷，即對單個因素ui（i=1，2，…，n）的評價，得到V上的模糊集 （ri1，ri2，…，rim），所以它是從U到V上的一個模糊映射f。

f：U→F（V）

ui∣→（ri1，ri2，…，rim）

模糊映射f可確定一個模糊關(guān)系R（n×m階評價矩陣），由所有單因素評價的F集組成，其矩陣形式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價

2012年安徽省16個市SO₂年均濃度介于0.015～0.053 mg/m3之間，均滿足GB 3095-1996二級標準濃度限值要求，其中黃山市年均濃度最低，而銅陵市年均濃度最高。全省范圍內(nèi)，僅黃山市和淮北市SO₂年均濃度達到GB 3095-1996一級標準濃度限值要求，分別為0.015、0.020 mg/m3。2012年安徽省各市NO₂年均濃度最小值為0.017 mg/m3（黃山市），最大值為0.044 mg/m3（六安市），在GB 3095-1996二級標準濃度限值范圍之內(nèi)。全省除六安市外，其余15個市NO₂年均濃度都達到了GB 3095-1996一級標準的要求。

2012年合肥市PM10年均濃度最大，約0.107 mg/m3，超過GB 3095-1996二級標準濃度限值范圍，PM10污染已經(jīng)顯著到危害性程度。池州市PM10年均濃度最小，約0.053 mg/m3?？v觀全省，未有一個市PM10年均濃度達到GB 3095-1996一級標準限值。

在對安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀有所了解的基礎(chǔ)上，利用模糊綜合評價法對2012年該省大氣環(huán)境質(zhì)量進行了評價。首先，按式（4）計算得到16個市SO₂、NO₂和PM10的評價權(quán)重（圖1）。就全省平均而言，2012年3項大氣污染物的評價權(quán)重分別為0.28、0.24、0.48，顯然PM10的評價權(quán)重高于另外兩項污染物，說明PM10是對安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量影響最大的污染因子。

圖1還清晰地顯示，各市3項污染因子的評價權(quán)重存在著顯著差異。但總體上全省16個市中，15個市的首要污染因子都是PM10，且合肥、淮北、蚌埠、阜陽、馬鞍山等市PM10的評價權(quán)重均超過了0.50，這與前面PM10是安徽省首要污染因子的結(jié)論一致。

值得注意的是，與其他15個市顯著不同，銅陵市SO₂的評價權(quán)重約為0.44，要高于NO₂和PM10的評價權(quán)重（分別為0.18和0.38），說明銅陵市的首要污染物為SO₂。因此，在制定具體的大氣污染防治對策時應(yīng)有所區(qū)別。

呈現(xiàn)逐年變小的趨勢，說明銅陵市的大氣環(huán)境質(zhì)量正逐年改善。用f（x）=2.09-0.08×（x-2006） （其中，x為相應(yīng)年份）可很好擬合改善的趨勢，擬合相關(guān)系數(shù)達0.89。顯然，銅陵市大氣環(huán)境質(zhì)量的改善幅度要明顯高于全省平均水平。

3 總結(jié)

為掌握安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量狀況，筆者收集和整理了該省各市的環(huán)境質(zhì)量公報數(shù)據(jù)，以SO₂、NO₂和PM10作為評價因子，利用模糊綜合評價法對該省大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進行評價。

（1）2012年安徽省16個市SO₂年均濃度均滿足國家二級標準；PM10年均濃度除合肥市未能滿足國家二級標準外，其余各市都達到了國家二級標準。與SO₂、PM10相比，NO₂污染較小，全省除六安市外， NO₂年均濃度都能達到國家一級標準的要求。

（2）安徽省PM10的評價權(quán)重明顯高于SO₂和NO₂，說明PM10是安徽省的首要污染物，需要加強治理。與其他市有所不同，銅陵市的首要污染物為SO₂，因此在制定有針對性的大氣污染防治對策時應(yīng)該有所區(qū)別。

（3）模糊綜合評價指數(shù)顯示，安徽省的大氣環(huán)境質(zhì)量一般。就不同的市而言，黃山市的大氣環(huán)境綜合質(zhì)量最好，而合肥市最差。近年來，安徽省大氣環(huán)境質(zhì)量有所改善，但改善的幅度較小。相比之下，銅陵市大氣環(huán)境質(zhì)量改善程度要優(yōu)于全省平均水平。

參考文獻

[1]王偉光，鄭國光，潘寶華，等.氣候變化綠皮書：應(yīng)對氣候變化報告（2013）[M].北京：社會科學(xué)文獻出版社，2013.

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[4] 劉應(yīng)明.模糊集理論與應(yīng)用[M].保定：河北大學(xué)出版社，1998.

[5] 耿雅妮.西安市大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀分析與評價[J].河南科學(xué)，2013，31（2）：197-200.