李艷軍　楊樺

摘 要：以河南省安陽市2010-2015年的市區(qū)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，利用灰色關(guān)聯(lián)模型分析能源消費(fèi)與空氣主要污染物SO2、NO2、PM2.5、PM10的關(guān)系。結(jié)果表明，焦炭、煤氣、汽油、柴油和原煤的消費(fèi)與SO2、NO2、PM2.5、PM10濃度平均關(guān)聯(lián)度達(dá)到0.98以上，對(duì)城市空氣污染物排放的影響較大；而電力、煤油、洗精煤、熱力和液化石油氣的消費(fèi)影響較小。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量；能源消費(fèi)；灰色關(guān)聯(lián)模型

中圖分類號(hào)：X321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2017）06-0159-02

Grey Correlation Analysis of Air Quality and Energy

Consumption Structure in Anyang City

Li Yanjun Yang Hua

（Anyang Institute of Technology，Anyang Henan 455000）

Abstract： Based on the urban air quality data from 2010 to 2015 in Anyang city of Henan province， the relationship between energy consumption and SO2， NO2， PM2.5， PM10 of air pollutants was studied by grey relational model. The results showed that the average degree of the consumption of coke， gas， gasoline， diesel oil， coal and air quality factors were more than 0.98， which has a greater impact on urban air pollutant emissions. The consumption of electricity， kerosene， washing coal， heat and liquefied petroleum gas has less influence.

Keywords： air quality；energy consumption；grey relational model

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以煤炭、石油、天燃?xì)鉃橹鞯哪茉聪M(fèi)生產(chǎn)方式，在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)也帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。由于能源消費(fèi)過程中會(huì)排放大量的污染物，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與空氣污染物間存在一定的關(guān)聯(lián)性[1]。因此，定量地探尋能源消費(fèi)與空氣質(zhì)量因子間的關(guān)聯(lián)程度，可為改善城市空氣質(zhì)量、調(diào)整城市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等城市發(fā)展規(guī)劃政策的制定提供理論參考。

1 研究區(qū)概況

安陽市位于河南省最北部，作為河南省的重要工業(yè)基地之一，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)“重型化”趨勢(shì)嚴(yán)重。 2010-2015年，安陽市能源消費(fèi)總量中，原煤、焦炭、煤氣消費(fèi)比重最大，其次是洗精煤和液化石油氣[2]。根據(jù)《河南省環(huán)境公報(bào)（2010-2015）》，安陽市主要大氣污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5的年平均濃度值分別為58.83、47.67、127.17、104.17μg/m3，高于河南省同類城市平均水平。

2 灰色關(guān)聯(lián)分析法

灰色關(guān)聯(lián)模型是一種應(yīng)用廣泛的多因素統(tǒng)計(jì)分析方法[3]。目前，將灰色關(guān)聯(lián)模型應(yīng)用于研究能源消費(fèi)與大氣環(huán)境變遷關(guān)系方面已經(jīng)取得了很好的結(jié)論[4]。

2.1 確定分析序列

選取空氣質(zhì)量因子為目標(biāo)序列X0k，比較序列為各類能源消費(fèi)數(shù)據(jù)Xi。為了便于比較，采用初值變換法對(duì)參考數(shù)列和比較數(shù)列進(jìn)行無量綱化，即所有數(shù)據(jù)均用第1個(gè)數(shù)據(jù)除，得到新數(shù)列，表1為無量綱化后的結(jié)果。

2.2 灰關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算

記[Δik=Xi（t）-X0k（t）]為能源消費(fèi)序列Xi與空氣質(zhì)量因子X0k在時(shí)間節(jié)點(diǎn)t上的差值的絕對(duì)值。記比較序列Xi與空氣質(zhì)量因子X0k的灰關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

[ξik（t）=min（Δ）+ρmax（Δ）Δik（t）+ρmax（Δ）] （1）

式（1）中，ρ為分辨系數(shù)，其取值大小影響灰關(guān)聯(lián)系數(shù)的顯著差異性。參考文獻(xiàn)[4]取ρ=0.5。

2.3 灰關(guān)聯(lián)系度計(jì)算

將灰關(guān)聯(lián)系數(shù)按年數(shù)n求平均值，可得到灰關(guān)聯(lián)度，見表2。計(jì)算公式如下：

[Rik=1nt=1nξik（t）]，n=1，2，……，5

Rik越大，說明Xi與X0k的關(guān)聯(lián)程度越大；反之，關(guān)聯(lián)程度越小。

3 結(jié)果分析

從表2可以看出，安陽市的各類能源消費(fèi)與SO2、NO2、PM10、PM2.5年均濃度值的關(guān)聯(lián)度都較高，說明能源消費(fèi)與空氣質(zhì)量之間具有密切的關(guān)聯(lián)性，取關(guān)聯(lián)度的平均值得到焦炭>煤氣>汽油>柴油>原煤>電力>煤油>洗精煤>熱力>液化石油氣。其中，焦炭、煤氣、汽油、柴油和原煤5種消費(fèi)能源與空氣質(zhì)量各因子平均關(guān)聯(lián)度達(dá)到0.98以上，這說明這五種能源的消費(fèi)與當(dāng)前安陽市重污染天氣有緊密的關(guān)系。逐步降低其使用量，加大清潔型能源替代量，正是緩解空氣污染污染的必經(jīng)之路。

4 改善空氣質(zhì)量的建議

4.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步轉(zhuǎn)變粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式

加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，逐步將經(jīng)濟(jì)重心轉(zhuǎn)變到低排放的二三產(chǎn)業(yè)上來；同時(shí)，加大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化步伐，提高技術(shù)進(jìn)步對(duì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率。

4.2 合理調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高資源利用效率

逐步轉(zhuǎn)變以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，推廣應(yīng)用洗精煤、熱力、液化石油氣、太陽能等清潔型能源；淘汰企業(yè)老舊設(shè)備、更新工藝，提高資源利用率，減少空氣污染物的排放量。

參考文獻(xiàn)：

[1]章異平，徐軍亮，趙西平，等.基于灰色關(guān)聯(lián)的洛陽市空氣質(zhì)量影響因素分析[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（1）：100-105.

[2]安陽市統(tǒng)計(jì)局.安陽市統(tǒng)計(jì)年鑒2016[Z].2016.

[3]劉思峰，黨耀國，方志耕.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2004.

[4]朱振亞，饒良懿，余新曉，等.北京市空氣質(zhì)量及其與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)[J].中國環(huán)境檢測(cè)，2014（5）：4-9.