城市霧霾與廢氣污染物排放的關(guān)聯(lián)性分析

◇李甜甜

城市霧霾與廢氣污染物排放的關(guān)聯(lián)性分析

◇李甜甜

以我國(guó)31個(gè)省、自治區(qū)的主要城市為研究對(duì)象，使用描述性統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)分析對(duì)我國(guó)主要城市的霧霾污染（AQI）和廢棄污染物排放（二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵）情況進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明：城市霧霾污染與廢氣污染物排放有關(guān)，且氮氧化物和煙（粉塵）是引起霧霾污染發(fā)生的重要原因。

霧霾；廢氣污染物；相關(guān)分析

10.13999/j.cnki.scyj.2016.08.005

一、引言

環(huán)境問(wèn)題不僅關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更是關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效率。我國(guó)城市霧霾污染問(wèn)題變得日趨嚴(yán)重，對(duì)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展甚至人們的生活健康都造成了較嚴(yán)重的后果。減少霧霾污染，增加經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益成為當(dāng)今勢(shì)必解決的問(wèn)題。

所謂霧霾是霧與霾的組合，但兩者又有本質(zhì)區(qū)別。霧［1］的組成成分是細(xì)小水滴或者冰晶，其懸浮在近地面的空氣表層中，會(huì)使得空氣的透明度降低，從而對(duì)人們?cè)斐梢曈X(jué)上的障礙。根據(jù)2005年國(guó)家氣象局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，霾是一種天氣異?，F(xiàn)象，它由空氣中煙粉塵、硫化物，氮氧化物等成分組成。視野模糊，由此降低能見(jiàn)度，其能見(jiàn)度一般小于10km［2］，［3］。霧和霾這兩個(gè)概念，可從相對(duì)濕度層次來(lái)對(duì)其進(jìn)行區(qū)分，我國(guó)氣象臺(tái)觀測(cè)系統(tǒng)一般也從相對(duì)濕度對(duì)霧和霾進(jìn)行區(qū)分，當(dāng)相對(duì)濕度大于90%所造成的空氣混濁現(xiàn)象是霧，小于80%造成的空氣混濁現(xiàn)象是霾，而一般情況下霧與霾會(huì)相伴存在，因此將相對(duì)濕度介于80%～90%所出現(xiàn)的空氣混濁現(xiàn)象稱(chēng)之為霧霾［3］。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者偏向于從霧霾污染的空間分布特征、對(duì)氣象環(huán)境的影響以及霧霾的成因角度進(jìn)行分析研究。孟小絨［4］等對(duì)近43年西安地區(qū)的霧霾天氣時(shí)空變化特征以及成因進(jìn)行了分析，分析表明：霧霾的平均出現(xiàn)次數(shù)在西安地區(qū)以城區(qū)最多；2010年之前，霧霾出現(xiàn)次數(shù)有所降低，2010年之后，霧霾出現(xiàn)次數(shù)又有所升高；霧霾的成因主要有城區(qū)周邊的風(fēng)向、污染物的排放、西安特殊的地形等。王詠梅［5］等對(duì)山西省1961～2012年霧霾的時(shí)空變化特征及影響因子做出了分析，分析表明：中南部是霧的多發(fā)地區(qū)，以太原、臨汾和大同為中心的區(qū)域是霾、煙幕日數(shù)的高值區(qū)域；50年以來(lái)，霧霾的出現(xiàn)日數(shù)呈遞增趨勢(shì)，而霧的出現(xiàn)呈遞減趨勢(shì)。周嶠［6］對(duì)霧霾天氣的成因進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明：我國(guó)出現(xiàn)大范圍的霧霾，其中有自然氣候的原因，但從本質(zhì)上來(lái)講，人類(lèi)活動(dòng)的介入是必不可少的；霧霾產(chǎn)生的根本原因在于我國(guó)的廚房經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，直接原因在于工業(yè)污染物、汽車(chē)尾氣等有害氣體的排放。陳仁杰等從人體健康方面對(duì)霧霾污染進(jìn)行了探討，結(jié)果表明：導(dǎo)致霧霾的根本原因是PM2.5，其對(duì)呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)等都有著很大的危害，導(dǎo)致人們?cè)诖朔矫娴陌l(fā)病率增加。

為了進(jìn)一步了解霧霾，重點(diǎn)研究我國(guó)主要城市廢氣污染物的排放情況、以及主要城市的空氣質(zhì)量狀況，對(duì)兩者進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，有利于提出減少霧霾污染的政策意見(jiàn)，對(duì)政府實(shí)施環(huán)保政策提供相關(guān)的幫助。

二、資料與方法

1.資料的來(lái)源與數(shù)據(jù)的選取

選取2014年全國(guó)31個(gè)省、自治區(qū)的廢氣污染物排放情況，對(duì)31個(gè)省、自治區(qū)的廢氣污染物排放的分布以及污染嚴(yán)重程度有一個(gè)大致了解。著重對(duì)我國(guó)主要城市的廢氣污染物排放以及霧霾的污染程度做關(guān)聯(lián)性分析，由此進(jìn)一步分析出兩者之間是否有什么必然的聯(lián)系。本文所指的主要城市是省會(huì)、自治區(qū)、直轄市的城市，以其作為重點(diǎn)進(jìn)行分析。

數(shù)據(jù)來(lái)源于《2015年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》和“中國(guó)空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)分析平臺(tái)”。選取“2014年主要城市質(zhì)量指數(shù)月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)”、“2014年主要城市空氣質(zhì)量情況數(shù)據(jù)”、“2014年主要城市廢氣污染物排放情況”、“2014年全國(guó)各省、自治區(qū)廢氣污染物排放情況”作為本次的研究對(duì)象。其中，對(duì)于霧霾污染程度的測(cè)度選擇空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）［7］作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，城市廢氣污染物的排放以二氧化硫、氮氧化物、煙（粉）塵這三個(gè)指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）是一種定量描述空氣質(zhì)量狀況的無(wú)量綱的指數(shù)，其中涉及的主要評(píng)價(jià)因子有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、PM2.5、PM10和臭氧這6個(gè)因子，是一種綜合反映空氣質(zhì)量狀況的指數(shù)?？梢哉f(shuō)，AQI較為全面地反映了霧霾污染的程度，因此本文選擇AQI作為霧霾污染的衡量標(biāo)準(zhǔn)。將AQI值由小到大分為6個(gè)等級(jí)，AQI值越大，所反映的污染就越嚴(yán)重。根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》（HJ633—2012）規(guī)定：空氣污染指數(shù)分為6級(jí)，從1級(jí)到6級(jí)分別為 0—50、51—100、101—150、151—200、201—300、300以上，其對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量分別為空氣優(yōu)等、空氣良好、空氣輕度污染、空氣中度污染、空氣重度污染、空氣嚴(yán)重污染。

2.分析方法

運(yùn)用描述性統(tǒng)計(jì)分析對(duì)2014年主要城市空氣質(zhì)量指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步了解2014年主要城市空氣質(zhì)量指數(shù)的分布情況；運(yùn)用相關(guān)性分析檢驗(yàn)我國(guó)主要城市霧霾污染與城市廢棄物排放之間是否具有一定的聯(lián)系；進(jìn)一步使用多元統(tǒng)計(jì)分析，用以了解導(dǎo)致霧霾產(chǎn)生的主要因素。

三、分析結(jié)果

1.各省區(qū)廢氣污染物排放分布

所謂污染物［8］，是指正常環(huán)境有所變化，對(duì)生物的正常生長(zhǎng)產(chǎn)生直接的或者間接的危害的物質(zhì)。污染物依形態(tài)的不同，可以分為固體、氣體和液體三種形態(tài)。空氣中的污染物主要以氣體和固體為主，人類(lèi)活動(dòng)中廢氣的排放是空氣污染的重要來(lái)源，其中以二氧化硫、氮氧化物和煙（粉）塵為主。

從我國(guó)31個(gè)省區(qū)的廢氣污染物排放情況來(lái)看，考察主要廢氣污染物的排放總量，河北省最大，為450.01萬(wàn)噸；其次為山東，達(dá)439.16萬(wàn)噸；山西、內(nèi)蒙古、河南的廢氣污染物也超過(guò)了300萬(wàn)噸。由此可見(jiàn)，因廢氣污染物排放而造成的環(huán)境污染問(wèn)題，上述幾個(gè)省市都應(yīng)該引起重視。西藏排放總量最低，只有6.64萬(wàn)噸，北京、天津、上海、海南、青海也比較少，分別為28.73萬(wàn)噸、62.47萬(wàn)噸、66.26萬(wàn)噸、15.08萬(wàn)噸和52.87萬(wàn)噸。從二氧化硫的排放量來(lái)看，較高的有河北、山西、內(nèi)蒙古、山東、河南，較低的有北京、天津、上海、海南、西藏、青海；就氮氧化物的排放量來(lái)看，山東、河南、河北、內(nèi)蒙古、江蘇和廣東的排放量較大，而北京、天津、海南、西藏、青海的排放量較少。就廢氣中的煙（粉）塵的排放量來(lái)說(shuō)，河北、山西、遼寧、山東的煙（粉）塵排放量較多，北京、天津、上海、海南、西藏、青海的煙（粉）塵排放量較少。

從廢氣污染物的排放情況上來(lái)看，河北、山西、內(nèi)蒙古、山東、河南的廢氣污染排放比較多，相應(yīng)的空氣污染也比較嚴(yán)重，即空氣質(zhì)量狀況不佳；排放較少的有北京、天津、上海、海南、西藏和青海，相應(yīng)的空氣污染比較輕緩，即空氣質(zhì)量狀況比較好。

2.主要城市廢氣污染物排放

就排放總量而言，重慶的廢氣污染物排放最多，達(dá)983814噸，居我國(guó)主要城市之首；天津、石家莊、哈爾濱、上海的廢氣污染物排放也比較多，分別為568885噸、448704噸、459967噸、570930噸；?？诘膹U氣污染物排放量最少，為6980噸。相對(duì)比較少的還有拉薩、長(zhǎng)沙和南昌；而北京、太原、呼和浩特等城市的廢氣污染物排放量處于中等水平。就二氧化硫的排放量來(lái)看，重慶的二氧化硫排放最多，達(dá)526934噸，相比其他城市而言，非常突出；?？诘亩趸蚺欧抛钌伲瑑H1592噸。就氮氧化物的排放量來(lái)看，上海的氮氧化物排放最多，為247355噸；?？诘牡趸锱欧抛钌伲瑸?91噸。而從煙（粉）塵的排放量來(lái)看，重慶最多，?？谧钌佟Ｓ纱丝梢?jiàn)，如果以廢氣污染物排放多少來(lái)判斷城市霧霾污染的嚴(yán)重程度，那么，總的來(lái)說(shuō)，重慶的霧霾污染最為嚴(yán)峻，天津、石家莊、哈爾濱、上海次之，而?？诘撵F霾污染程度最小。

3.主要城市霧霾污染程度

附圖是我國(guó)主要城市空氣質(zhì)量指數(shù)分布圖，石家莊AQI值最高，為160.83，全年處于中度污染的空氣環(huán)境中；海口的AQI值最小，只有41.08，在0～50的范圍內(nèi)，全年空氣質(zhì)量狀況優(yōu)等；其他城市的空氣質(zhì)量全年處于輕度污染或良好的狀態(tài)。

通過(guò)對(duì)我國(guó)主要城市廢氣污染物排放和空氣質(zhì)量指數(shù)的分析可知，地區(qū)霧霾污染程度與廢氣污染物排放之間的關(guān)系并不是很明顯，從主觀上判斷廢氣污染物排放并不是造成霧霾污染的原因。為進(jìn)一步了解主要城市的霧霾污染問(wèn)題是否與該城市的廢氣污染物排放有聯(lián)系，對(duì)兩者之間進(jìn)行相關(guān)性分析。

附圖　我國(guó)主要城市空氣質(zhì)量指數(shù)分布

4.城市霧霾污染與廢氣污染物排放的相關(guān)性分析

為進(jìn)一步分析霧霾污染與廢氣污染物排放之間的關(guān)系，運(yùn)用SPSS軟件計(jì)算兩者之間的相關(guān)系數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)。將反映霧霾污染的空氣質(zhì)量指數(shù)AQI作為因變量，將主要廢氣污染物二氧化硫、氮氧化物、煙（粉）塵作為3個(gè)自變量，檢驗(yàn)其相關(guān)關(guān)系是否成立，結(jié)果如附表所示。

附表　相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)

由附表結(jié)果可知，AQI與二氧化硫、氮氧化物、煙（粉）塵的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.263、0.418、0.391，且與氮氧化物和煙（粉）塵的P值分別為0.019和0.030，說(shuō)明相關(guān)關(guān)系顯著，而與二氧化硫的相關(guān)性P值為0.152，說(shuō)明相關(guān)關(guān)系不顯著，由此可見(jiàn)，城市霧霾污染程度與該城市廢氣污染物的排放具有相關(guān)性，且氮氧化物與煙（粉）塵是造成城市霧霾污染的重要原因。

四、結(jié)論與建議

1.結(jié)論

為研究城市霧霾污染與廢氣污染物排放是否有關(guān)聯(lián)性，以空氣質(zhì)量指數(shù)AQI作為霧霾污染程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)，以二氧化硫、氮氧化物、煙（粉）塵作為主要的廢氣污染物排放，對(duì)2014年我國(guó)主要城市的霧霾污染和廢棄污染物排放做描述性統(tǒng)計(jì)分析，以及對(duì)兩者之間做相關(guān)分析，通過(guò)分析，可以得出以下結(jié)論：

（1）對(duì)31個(gè)城市2014年的廢氣污染物排放情況分析可知，2014年我國(guó)主要城市中，重慶是廢氣污染物排放量最大的城市，?？诘膹U氣污染物排放最少，可以初步判斷，重慶的空氣質(zhì)量狀況比?？谝詈芏?。

（2）對(duì)2014年我國(guó)31個(gè)主要城市的空氣質(zhì)量指數(shù)的分布情況進(jìn)行分析可知，石家莊的年平均空氣質(zhì)量指數(shù)最高，全年都處于中度污染之中，其環(huán)境污染比較嚴(yán)峻，而海口的空氣質(zhì)量指數(shù)年平均值在50以下，其環(huán)境優(yōu)等，是適合人們生活的好地方。

（3）對(duì)我國(guó)主要城市的霧霾污染程度與廢氣污染物排放進(jìn)行相關(guān)分析可知，我國(guó)城市霧霾污染的產(chǎn)生與其廢氣污染物的排放息息相關(guān)，而廢氣污染物中的氮氧化物和煙（粉）塵是造成霧霾污染產(chǎn)生的主要原因。

2.建議

為提高我國(guó)城市的空氣質(zhì)量，減少霧霾的發(fā)生，可采取如下措施：

（1）城市廢氣污染物的排放主要來(lái)源于工業(yè)廢氣排放和生活廢氣排放；工業(yè)方面應(yīng)提高效率，從根源上減少?gòu)U氣污染物的排放；生活方面，人們應(yīng)從資源消耗方面入手，盡量節(jié)約資源，提高資源利用效率，盡量減少資源利用不當(dāng)造成的廢氣污染物排放問(wèn)題。

（2）政府應(yīng)不斷完善我國(guó)霧霾污染的治理制度和治理措施，要從整體出發(fā)去解決霧霾的治理，提高人們保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，加強(qiáng)環(huán)境污染的懲罰措施，完善有關(guān)法律，用法律來(lái)制約不法分子對(duì)環(huán)境的迫害［9］。

（3）構(gòu)建社會(huì)協(xié)同治理?xiàng)l件，只有政府和社會(huì)相互合作，才能提高對(duì)霧霾、對(duì)環(huán)境治理的效率［10］。

［1］譚吉華.廣州灰霾期間氣溶膠物化特性及其對(duì)能見(jiàn)度影響的初步研究［D］.北京：中國(guó)科學(xué)院研究生院，2007.

［2］吳兌.灰霾天氣的形成與演化 ［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2011 （03）.

［3］吳丹，于亞鑫，夏俊榮等.我國(guó)灰霾污染的研究綜述［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014（S2）.

［4］孟小絨，杜萌萌，金麗娜等.近43年西安地區(qū)霧、霾天氣時(shí)空變化特征及成因分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（03）.

［5］王詠梅，武捷，禇紅瑞等.1961～2012年山西霧霾的時(shí)空變化特征及其影響因子［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014（10）.

［6］周嶠.霧霾天氣的成因［J］.中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2015（S1）.

［7］張年，張誠(chéng).工業(yè)固體廢物處理與城市霧霾相關(guān)性的實(shí)證分析［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2015（08）.

［8］王麗民，宋炳宏，么海亮.技術(shù)創(chuàng)新對(duì)河北省節(jié)能減排作用的實(shí)證研究［J］.河北大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2011（04）.

［9］藍(lán)慶新，侯?yuàn)?我國(guó)霧霾治理存在的問(wèn)題及解決途徑研究［J］.青海社會(huì)科學(xué)，2015（01）.

［10］儲(chǔ)夢(mèng)然，李世祥.我國(guó)霧霾治理的路徑選擇［J］.安全與環(huán)境工程，2015（03）.

（作者單位：江西財(cái)經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)院）