鄭州市空氣污染及治理

鄭芙

摘要：空氣污染是環(huán)境污染的一個重要方面。空氣污染是指大氣中的污染物及二次污染物的濃度達到有害程度的現(xiàn)象。由污染源直接排入大氣的污染物是造成大氣污染的主要原因。空氣污染的危害極大。因此深入研究鄭州市的空氣污染狀況以及探究解決方法具有重大意義。本文分析了鄭州市空氣污染現(xiàn)狀、各個因素對鄭州市內(nèi)源性以及外源性空氣污染的影響，基于合理假設簡化模型，建立了鄭州市內(nèi)源性空氣污染模型，并利用所建立的模型成功解決了鄭州市空氣污染的相關問題。

關鍵字：鄭州市空氣污染及治理；非線性回歸擬合非線性優(yōu)化模型

為建立鄭州市內(nèi)源性（本地）空氣污染模型，先分析影響鄭州市內(nèi)源性空氣質(zhì)量狀況的多個因素可得出影響鄭州市內(nèi)源性空氣質(zhì)量狀況的主要因素有：鄭州市的工業(yè)企業(yè)數(shù)量；鄭州市的燃煤狀況；鄭州市的車輛保有量。因此我們著重分析這三個主要因素對鄭州市內(nèi)源性空氣質(zhì)量狀況的影響，并由此建立鄭州市內(nèi)源性（本地）空氣污染模型。

衡量鄭州市內(nèi)源性空氣質(zhì)量狀況的指標有多個，比如空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）、環(huán)境質(zhì)量空氣綜合指數(shù)（Isum）、空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重等等。由于題目針對的是鄭州市內(nèi)源性（本地）空氣污染模型，因此我們選取了鄭州市空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重（空氣質(zhì)量達到及好于二級的天數(shù)）作為衡量鄭州市內(nèi)源性空氣質(zhì)量狀況的指標。

為定性分析空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重與工業(yè)企業(yè)數(shù)量、燃煤狀況以及車輛保有量這些量間的大致關系，運用MATLAB軟件分別繪制出空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重對工業(yè)企業(yè)數(shù)量、燃煤狀況以及車輛保有量的散點圖；為得出影響鄭州市內(nèi)源性（本地）空氣質(zhì)量狀況的主要因素，運用SPSS軟件進行相關數(shù)據(jù)的分析，得到工業(yè)企業(yè)數(shù)量、燃煤狀況、車輛保有量以及空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重之間的相關性。

空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重之間的相關性

由圖1可以定性分析得出，空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重與工業(yè)企業(yè)數(shù)量、燃煤狀況、車輛保有量符合客觀現(xiàn)實。由圖2所示的分析結(jié)果可知，燃煤狀況和汽車保有量之間的相關性更為顯著。

接著，根據(jù)以上分析首先建立了完全三次多項式模型，再對工業(yè)企業(yè)數(shù)量、燃煤狀況、車輛保有量以及空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重進行了非線性回歸擬合且對擬合效果做相關分析。

最后對完全三次多項式模型進行優(yōu)化，運用MATLAB軟件編程，進而建立了不完全二次多項式模型并對模型進行求解，得到不完全二次多項式模型的回歸系數(shù)估計值及其置信區(qū)間（置信水平α=0.05）、檢驗統(tǒng)計量R2，F(xiàn)，p，s2的結(jié)果（見表1）。進而可以得出鄭州市空氣質(zhì)量達到二級以上的天數(shù)占全年比重與工業(yè)企業(yè)數(shù)量、燃煤狀況、車輛保有量的函數(shù)關系式，推導并建立了鄭州市內(nèi)源性（本地）空氣污染模型。

綜合以上所分析，可建立如下模型：

通過所收集的進行擬合得出各個參數(shù)值，由此可確定鄭州市內(nèi)源性（本地）空氣污染模型如下：

式中：Gq——工業(yè)企業(yè)數(shù)量（個）；Qb——車輛保有量（年）；Mt——燃煤狀況（萬噸）

參考文獻：

[1]范必，治霾要技術也要改革，中國煤炭報（第003版），2014.11.21

[2]喬秀峰，青島治霾：40項具體措施逐項落地，半島都市報，2014.05.19