王永杰

(平頂山市綜合利用環(huán)境保護(hù)研究所，河南 平頂山467000)

1 引言

當(dāng)前空氣污染已成為全世界城市居民生活中一個(gè)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(biāo)。

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(fù)雜，三面環(huán)山，形似盆地，大氣污染物不容易擴(kuò)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(hù)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(dān)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(shì)就顯得尤為重要。

以2003～2012年平頂山市空氣質(zhì)量報(bào)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(píng)價(jià)指數(shù)、綜合污染指數(shù)、達(dá)標(biāo)率、主要污染物年均濃度4項(xiàng)指標(biāo)，分析平頂山空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)，進(jìn)而驗(yàn)證各種評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)結(jié)果的一致性。

2 空氣質(zhì)量定性評(píng)價(jià)指數(shù)(姚氏指數(shù))

采用該指數(shù)評(píng)價(jià)的好處是在考察平均污染程度的同時(shí)，又強(qiáng)調(diào)了主要污染物對(duì)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?？諝赓|(zhì)量定性評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)指數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖1 空氣質(zhì)量定性評(píng)價(jià)指數(shù)變化趨勢(shì)

計(jì)算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝－0.975，其絕對(duì)值大于參考表相應(yīng)臨界值，變化趨勢(shì)有統(tǒng)計(jì)意義。結(jié)果表明研究時(shí)間范圍內(nèi)空氣質(zhì)量定性評(píng)價(jià)指數(shù)呈下降趨勢(shì)，相反環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)(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(xiàng)指標(biāo)。它運(yùn)用公式，對(duì)可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮3項(xiàng)污染指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算后，得出來城市污染級(jí)別。根據(jù)空氣綜合污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，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(jì)

圖2 空氣綜合污染指數(shù)變化趨勢(shì)

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

4 空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率

空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率指年度內(nèi)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)于二級(jí)天數(shù)與全年度有效監(jiān)測(cè)天數(shù)的比值。

表3 空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率統(tǒng)計(jì)

圖3 空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率變化趨勢(shì)

計(jì)算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝0.806，其絕對(duì)值大于參考表相應(yīng)臨界值，變化趨勢(shì)有統(tǒng)計(jì)意義。結(jié)果表明研究時(shí)間范圍內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率呈上升趨勢(shì)，相應(yīng)環(huán)境空氣質(zhì)量同樣呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)(表3、圖3)。

5 主要污染物年均濃度

指標(biāo)研究對(duì)象為可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮3種主要污染物，對(duì)各單項(xiàng)污染因子年均濃度變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。

表4 主要污染物年均濃度統(tǒng)計(jì)mg/m3

圖4 主要污染物年均濃度變化趨勢(shì)

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

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

二氧化氮年均濃度變化趨勢(shì)計(jì)算結(jié)果Spearman秩相關(guān)系數(shù)γs＝0.2，其絕對(duì)值小于參考表相應(yīng)臨界值，表明研究時(shí)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(duì)平頂山市近10年空氣質(zhì)量定性評(píng)價(jià)指數(shù)、綜合污染指數(shù)、達(dá)標(biāo)率、主要污染物年均濃度4項(xiàng)指數(shù)進(jìn)行變化趨勢(shì)分析研究，最終各項(xiàng)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(shì)，進(jìn)而驗(yàn)證了各種大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)結(jié)果存在一致性。