“十二五”期間主要污染物總量減排與環境質量相關性分析——以長沙市為例

張　琳　程運林　陳　軍

(1.長沙市環境科學研究與信息中心，長沙　410019；2.長沙環境保護職業技術學院，長沙　410004；3.長沙市環境監測中心站，長沙　410001)

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“十二五”期間主要污染物總量減排與環境質量相關性分析
——以長沙市為例

張琳1程運林2陳軍3

(1.長沙市環境科學研究與信息中心，長沙410019；2.長沙環境保護職業技術學院，長沙410004；3.長沙市環境監測中心站，長沙410001)

本文采用Spearman秩相關系數法和SPSS統計分析軟件中Pearson相關系數法系統性的對長沙市“十二五”期間化學需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物四項主要污染物總量減排與環境質量變化趨勢及相關性進行分析，得出二氧化硫減排對改善大氣環境質量起到較大作用，其他主要污染物的減排對環境質量改善的效果不明顯。

總量減排(削減)；環境質量變化；趨勢分析；相關性分析

水環境和大氣環境主要污染物總量減排是生態文明建設和改善環境質量的重要技術手段。分析總量減排與環境質量變化的關系，探究其變化的原因，為“十三五”總量減排提供科學依據。本文采用Spearman秩相關系數法和SPSS統計分析軟件中Pearson相關系數法系統性的對長沙市“十二五”期間化學需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物四項主要污染物總量減排與環境質量變化趨勢及相關性進行分析，以期為“十三五”長沙市及全國其他城市污染減排工作提供科學依據和參考。

1　主要污染物總量減排與環境質量狀況

根據中華人民共和國環境保護部《“十二五”主要污染物總量減排核算細則》，主要污染物是指國家實施排放總量控制的四項污染物，即化學需氧量(COD)、二氧化硫(SO2)、氨氮(NH3-N)、氮氧化物化物(NOx)。長沙市“十二五”期間，COD、NH3-N、SO2和NOx年排放量總體上逐年下降，2015年較2010年分別實現總量削減20.72%、15.14%、30.28%和7.82%，分別超額完成湖南省人民政府下達減排目標任務的47.47%、1.95%、556.83%和103.12%，減排工作成效顯著。

“十二五”期間，湘江長沙段總體水環境質量由Ⅲ類提升至Ⅱ類；瀏陽河長沙市區段水環境質量基本維持穩定；湘江長沙段飲用水水源水質達標率基本達到100%(僅2012年未達100%)。2015年空氣質量優良天數為258天，優良率70.7%，城區SO2和NO2年均濃度分別較2010年下降55.0%和17.4%。

2　Spearman秩相關系數法[1，2] 的趨勢分析

采用Spearman秩相關系數法，對長沙市“十二五”期間四項主要污染物排放量及年均濃度、機動車排氣氮氧化物排放量和酸性降水頻率進行年際變化趨勢分析。得出：四項主要污染物排放量、SO2和NO2年均濃度顯著下降；湘江長沙段和瀏陽河長沙段的COD、湘江長沙段NH3-N年均濃度下降幅度較??；瀏陽河長沙段NH3-N年均濃度、機動車排氣NOx排放量和酸性降水頻率呈小幅上升趨勢。趨勢分析見表1。

3　Pearson相關系數法的相關性分析

采用SPSS統計分析軟件中Pearson相關系數分析方法[3]對長沙市“十二五”期間主要污染物排放總量與年均濃度相關性進行分析。分析結果見表2、表3、表4和表5。

由表2可得出SO2排放量與SO2年均濃度呈顯著正相關。

由表3可得出NOx排放量與NO2年均濃度、機動車排氣NOx排放量與酸性降水頻率相關性較?。粰C動車排氣NOx排放量與NO2年均濃度呈負相關；NOx排放量與酸性降水頻率則呈顯著負相關。

由表4可得出COD排放量與湘江長沙段和瀏陽河長沙段COD年均濃度相關性較小；湘江長沙段COD年均濃度與瀏陽河長沙段COD年均濃度呈顯著相關。

由表5可得出NH3-N排放量與湘江長沙段NH3-N年均濃度相關性較小；NH3-N排放量與瀏陽河長沙段NH3-N年均濃度、湘江長沙段NH3-N年均濃度與瀏陽河長沙段NH3-N年均濃度呈負相關。

表1　“十二五”期間主要污染物及相關指標變化趨勢分析

注：1.湘江為長沙市的主要河流，湘江長沙段由上游湘潭市昭山入境，長沙市望城區喬口出境，由南向北縱貫市區。瀏陽河為湘江一級支流，瀏陽河長沙段指流經長沙市區的河段，由長沙榔梨鎮入境，三角洲處匯入湘江。2.本文中主要污染物排放量數據來源于長沙市“十二五”期間歷年《環境統計年報》，年均值濃度數據來源于《長沙市“十二五”環境質量報告書》。

表2　SO2排放量與環境質量數據的相關性

* Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed)。

表3　NOx排放量與環境質量數據的相關性

*Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed)。

表4　COD排放量與環境質量數據的相關性

*Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed)。

表5　NH3-N排放量與環境質量數據的相關性

4　結　論

水環境和大氣環境主要污染物總量減排是生態文明建設和改善環境質量的重要技術手段。分析總量減排與環境質量變化的關系，探究其變化的原因，為“十三五”總量減排提供科學依據。本文采用Spearman秩相關系數法和SPSS統計分析軟件中Pearson相關系數法系統性的對長沙市“十二五”期間化學需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物四項主要污染物總量減排與環境質量變化趨勢及相關性進行分析，以期為“十三五”長沙市及全國其他城市污染減排工作提供科學依據和參考。

由以上分析得出如下結論：

(1)SO2減排對大氣環境質量改善起到較大作用。

(2)NOx減排對大氣環境質量改善不明顯，究其原因可能是：雖然NO2年均濃度值顯著下降，但是其他氮氧化物濃度值可能未下降。

(3)根據長沙市“十二五”期間的環境質量監測數據，長沙市的酸性降水為非金屬氧化物混合型，長沙市機動車排氣NOx排放量和酸性降水頻率均為上升趨勢，但相關性較小。因此，機動車排氣污染減排與酸性降水頻率關系需進一步探討。

(4)NH3-N減排對水環境改善，特別是對瀏陽河長沙段水環境質量改善未起到效果，究其原因可能是：根據長沙市“十二五”環境質量監測數據，瀏陽河長沙段NH3-N、總磷呈上升趨勢，COD、石油類、陰離子表面活性劑呈下降趨勢。因此，生活污染仍是瀏陽河長沙段的主要污染源，這可能與瀏陽河長沙段上5座城鎮污水處理廠每日78萬噸的出水排放有關。(5)COD和NH3-N減排對水環境質量改善不明顯，究其原因可能是其排放量已大大超過環境容量，“十二五”期間的減排量還不足已明顯改善環境質量。

“十三五”期間，長沙市大氣環境總量減排仍要重點關注電力行業和水泥行業，保證脫硫脫硝設施的正常運行，不斷提高治污設施去除效率；加大機動車排氣的治理力度，加快黃標車輛淘汰，加快油品質量提高，采取區域與時段相結合的車輛限行措施等。水環境總量減排方面應加快瀏陽河長沙段上5座城鎮污水處理廠尾水的提標改造工作，進一步改善瀏陽河水環境質量。另外，開展除COD、NH3-N、SO2和NOx以外的污染因子的減排工作，可能對改善環境質量意義重大。

[1]《環境空氣質量評價技術規范》(試行)HJ 663-2013，中國環境科學出版社.

[2]劉宏燕.秩相關系數及其在蒲石河水質分析中的應用[J].黑龍江環境通報，2014.38(2)：23-24.

[3]郭紅霞.相關系數及其應用[J].武警工程學院學報，2010，26(2).

[4]汪旭穎，燕麗，賀晉瑜，等.美國顆粒物污染防治政策對中國的啟示[J].環境與可持續發展，2014，39(1)：22-27.

[5]薛文博，付飛，吳舜澤，等.福州市大氣環境紅線空間區劃研究[J].環境與可持續發展，2014，39(6)：19-23.

[6]謝放尖，李文青，王慶九.美國大氣排污許可證制度初探[J].環境與可持續發展，2015，40(6)：124-127.

[7]劉輝.關于生活垃圾焚燒發電廠污染物排放標準分析[J].環境與可持續發展，2015，40(4)：73-74.

[8]元潔，陳魁，肖致美，等.新標準下天津市大氣環境監測預警體系的構建[J].環境與可持續發展，2015，40(4)：75-77.

[9]謝放尖，李文青，喻義勇，等.南京青奧期間空氣質量保障措施及績效研究[J].環境與可持續發展，2015，40(4)：78-80.

[10]楊蕓，阮麗，包躍躍，等.城市大氣降塵污染研究進展[J].環境與可持續發展，2015，40(4)：81-83.

[11]趙英民.著力構建大氣污染防治新機制切實改善環境空氣質量[J].環境與可持續發展，2014，39(1)：5-6.

[12]任洪巖，張蕾，肖紅.關于加強我國大氣污染物減排政策建議[J].環境與可持續發展，2014，39(1)：11-13.

[13]薛文博，吳舜澤，楊金田，等.城市環境總體規劃中大氣環境紅線內涵及劃定技術[J].環境與可持續發展，2014，39(1)：14-16.

[14]郝永利，孫紹鋒，胡華龍.淺析廢煙氣脫硝催化劑環境管理[J].環境與可持續發展，2014，39(1)：16-18.

[15]胡睿.揮發性有機污染物(VOCs)治理進展及發展前沿思考[J].環境與可持續發展，2014，39(1)：19-21.

Correlation Analysis of Main Pollutant Emission Reduction and Environmental Quality during the 12th Five-Year Plan

ZHANG Lin1CHENG Yunlin2CHEN Jun3

(1.Changsha Environmental Science Research and Information Center，Changsha 410019；2.Changsha Environmental Protection College，Changsha 410004；3.Changsha Environmental Monitoring Center Station；Changsha 410001)

In this paper，the trend and correlation between emission reduction of the four main pollutant，such as COD，ammonia nitrogen，sulfur dioxide and nitrogen oxides，and the environmental quality during the 12th Five-Year Plan is systematically analyzed using Spearman rank correlation coefficient method and Pearson correlation coefficient method in SPSS. It is concluded that the emission reduction of sulfur dioxide has a big effect on the improvement of the atmospheric environmental quality，while emission reduction of other pollutant has no obvious effect on the improvement of environmental quality.

emission reduction of total amount；change of environmental quality；trend analysis；correlation analysis

張琳，長沙市環境科學研究與信息中心，副主任，工程師，主要研究方向為環境信息管理

程運林，長沙環境保護職業技術學院教授，主要研究方向為環境信息管理

X51

A

1673-288X(2016)05-0190-03

引用文獻格式：張琳等.“十二五”期間主要污染物總量減排與環境質量相關性分析[J].環境與可持續發展，2016，41(5)：190-192.