中國(guó)各地區(qū)主要空氣污染物結(jié)構(gòu)的因子分析

楊菁蓓

【摘 要】 人類每天都要呼吸空氣，空氣的質(zhì)量直接影響到人類的身體健康。改善空氣質(zhì)量，提高人類的健康水平就成為必然。有多種因素造成了空氣質(zhì)量不佳，為保證良好的空氣質(zhì)量，就必須根據(jù)污染物的來源，采取適當(dāng)措施，保證人類的身體健康。

【關(guān)鍵詞】 空氣質(zhì)量 污染 治理 因子分析

一、研究背景

空氣質(zhì)量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來

判斷的?？諝馕廴臼且粋€(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，污染物在空氣中成分的多少，決定著空氣質(zhì)量的高低，也決定著對(duì)人類健康影響的好壞。所以我們要通過對(duì)空氣污染物的研究控制其在空氣中的比重，判斷空氣污染指數(shù)，尋找空氣污染物的來源進(jìn)而采取合理的措施，改善空氣質(zhì)量，保證人類健康。

由于有些城市的企業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)達(dá)的追求，對(duì)污染物的負(fù)面影響理解不夠，預(yù)防不利，造成越來越嚴(yán)重的環(huán)境污染，空氣質(zhì)量越來越差，從而破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類的正常生存和發(fā)展。我們通過對(duì)空氣污染物中的二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物等其他空氣污染物以及空氣質(zhì)量的污染指數(shù)進(jìn)行分析，找出對(duì)空氣污染起主要作用的因子，控制其在空氣中的比列，從而達(dá)到治理空氣污染的目的。

空氣污染指數(shù)（API）是一種反應(yīng)和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的方法。本文是通過空氣質(zhì)量達(dá)到二級(jí)及好于二級(jí)天數(shù)以及空氣質(zhì)量達(dá)二級(jí)以上的天數(shù)占全年的比重來分析空氣質(zhì)量對(duì)人類健康的影響。當(dāng)空氣污染指數(shù)達(dá)到三級(jí)及三級(jí)以上會(huì)對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生危害。

二、方法介紹

因子分析是從心理學(xué)與教育學(xué)發(fā)展而來的。1904年Charls Spearman提出這種方法用來解決智力測(cè)驗(yàn)得分的統(tǒng)計(jì)，這是因子分析的起點(diǎn)。

因子分析的基本思想是通過變量（或樣品）的相關(guān)系數(shù)（相似系數(shù)）矩陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究，找出能影響所有變量（或樣品）的少數(shù)幾個(gè)變量，并用這少數(shù)幾個(gè)變量去描述多個(gè)變量（或樣品）之間的相關(guān)（相似）關(guān)系。這里，這少數(shù)幾個(gè)變量是不可觀測(cè)的，通常被稱為因子。因子分析可在許多變量中找出隱藏的具有代表性的因子。將相同本質(zhì)的變量歸入一個(gè)因子，可減少變量的數(shù)目，還可檢驗(yàn)變量間關(guān)系的假設(shè)。因子分析方法有很多，本文采用主因子分析法。

三、實(shí)證分析

3.1 指標(biāo)選取

根據(jù)空氣污染物對(duì)空氣質(zhì)量的影響，選取二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、空氣質(zhì)量達(dá)到二級(jí)及好于二級(jí)天數(shù)以及空氣質(zhì)量達(dá)到二級(jí)以上的天數(shù)占全年的比重這五個(gè)指標(biāo)。

二氧化硫（SO2）是一種常見和重要的大氣污染物，是一種無色有刺激性氣味的氣體。主要來源于含硫燃料的燃燒，化工、煉油、硫酸廠的生產(chǎn)過程。

二氧化氮是一種棕紅色、高度活性的氣態(tài)物。二氧化氮在臭氧的形成過程中有重要作用。人為產(chǎn)生二氧化氮的主要來源是：高溫燃燒過程的釋放，比如機(jī)動(dòng)車、電廠廢氣的排放等。二氧化氮還是酸雨的成因之一。

可吸入漂浮物是指懸浮空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑<=10微米的顆粒物。

空氣污染指數(shù)（API）是將常規(guī)檢測(cè)的幾種空氣污染物濃度簡(jiǎn)化成為單一的概念性數(shù)值形式，并分等級(jí)表征空氣污染程度和空氣質(zhì)量狀況，適合于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)。

3.2.收集數(shù)據(jù)

3.3 進(jìn)行分析

R程序：x<-read.csv（"1.csv"，header=TRUE）；x

fact<-factanal（x[2：6]，2，scores="Bartlett"，rotation="varimax"）；fact

fact$scores

各地區(qū)的因子得分：

Cumulative Var為累積方差貢獻(xiàn)率，由結(jié)果可知前兩個(gè)因子的累積方差貢獻(xiàn)率為71.5%，所以可選取前兩個(gè)因子。

因子模型為：

x1=-0.873f1+0.318f2+ε1

x2=-0.254f1+0.748f2+ ε2

x3=-0.136f1+0.525f2+ ε3

x4=0.721f1-0.527f2+ ε4

x5=0.979f1-0.189f2+ ε5

公因子f1在x1，x4，x5上的載荷比較大，公因子f2在x2上的載荷比較大。

3.4 綜合評(píng)價(jià)

通過數(shù)據(jù)和分析可知，越是發(fā)達(dá)地區(qū)的污染反而沒有欠發(fā)達(dá)地區(qū)嚴(yán)重，我們不能走先污染后治理的道路，要用發(fā)展的眼光看待經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問題。持續(xù)發(fā)展是既滿足當(dāng)代人的需求，又不對(duì)后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展。它們是一個(gè)密不可分的系統(tǒng)，既要達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目的又要保護(hù)好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等森林資源和環(huán)境，使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)?？沙掷m(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)既有聯(lián)系，又不等同。環(huán)境保護(hù)是可持續(xù)發(fā)展的重要方面。

我們通過環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)是了解環(huán)境質(zhì)量的過去、現(xiàn)在和將來發(fā)展趨勢(shì)及其變化規(guī)律，制定綜合防治措施與方案；可以了解和掌握影響本地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的主要環(huán)境因素、污染因子、和主要污染源，從而有針對(duì)性地制定改善換將質(zhì)量的污染治理方案和綜合防治規(guī)劃與計(jì)劃。

四、建議

如何在加快發(fā)展的同時(shí)，切實(shí)保護(hù)好環(huán)境，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展，這是我們的首要任務(wù)。我們應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：

（1）強(qiáng)化環(huán)境意識(shí)、樹立生態(tài)理念?！碍h(huán)境保護(hù)，教育為本”，要大力普及環(huán)?？?/p>

學(xué)知識(shí)，提高全民環(huán)境意識(shí)，通過多種途徑，普及科學(xué)知識(shí)，大力倡導(dǎo)生態(tài)工業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)服務(wù)業(yè)，以及生態(tài)環(huán)境、生態(tài)人居和生態(tài)文化建設(shè)。

（2）把環(huán)境保護(hù)作為決策的重要環(huán)節(jié)，從源頭落實(shí)環(huán)?；緡?guó)策。領(lǐng)導(dǎo)必須樹立

正確的政績(jī)觀，學(xué)會(huì)用綠色GDP核算體系代替?zhèn)鹘y(tǒng)的GDP核算體系，把環(huán)境保護(hù)納入各級(jí)政府的政績(jī)考核。

（3） 企業(yè)要學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看待經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的關(guān)系，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要從企業(yè)內(nèi)部循

環(huán)的角度，大力發(fā)展生態(tài)工藝，推進(jìn)清潔生產(chǎn)；從企業(yè)之間的循環(huán)角度，大力發(fā)展生態(tài)工業(yè)鏈園區(qū)；從社會(huì)整體循環(huán)的角度，大力發(fā)展綠色消費(fèi)市場(chǎng)和資源回收產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)效益。