桂林市區(qū)空氣質(zhì)量影響因素的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析與對策

胡斌+童琳+何潔獻(xiàn)

【摘要】本文對桂林市區(qū)空氣質(zhì)量影響因素進(jìn)行研究，利用多元統(tǒng)計(jì)方法分析了影響大氣PM2.5的污染因素與氣象因素，并根據(jù)結(jié)論提供了相應(yīng)治理對策。

【關(guān)鍵詞】空氣質(zhì)量；影響因素；回歸分析

【基金項(xiàng)目】桂林電子科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（10595152）。

【中圖分類號】R197.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）10-0287-02

桂林市是世界著名的風(fēng)景旅游城市和歷史文化名城，作為全國重點(diǎn)旅游城市以優(yōu)美環(huán)境吸引著八方游客。然而隨著城市人口、工業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的迅速發(fā)展，城市規(guī)模發(fā)生變化，市區(qū)空氣質(zhì)量也明顯受到影響。本文通過收集桂林市區(qū)近年日空氣PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用多元統(tǒng)計(jì)方法，對影響大氣污染因素與氣象因素進(jìn)行分析，該結(jié)果可為空氣質(zhì)量治理決策提供依據(jù)。

一、PM2.5的時(shí)間分布特征

我們從桂林市環(huán)保部門獲取了2016年全年氣象數(shù)據(jù)。其中，數(shù)據(jù)指標(biāo)包括PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度、氣壓、雨量這些變量的日均濃度值，監(jiān)測數(shù)據(jù)的地理指標(biāo)為桂林市空氣監(jiān)測站。將監(jiān)測站點(diǎn)PM2.5濃度日均值隨時(shí)間變化的時(shí)序圖描繪出來如下圖所示。

通過觀察圖1初步得到以下結(jié)論：不考慮2月份情況，PM2.5的濃度日均值大體呈現(xiàn)U型的分布特征，兩側(cè)高，中間矮，這意味著春季和冬季空氣質(zhì)量相對較差，而夏季與秋季則相對較好；PM2.5日均濃度峰值在0.22mg/m3附近；PM2.5日均值濃度在2月份、5月份都出現(xiàn)了持續(xù)低濃度情況。

二、PM2.5的影響因素

對PM2.5的影響因素主要考慮兩方面：一方面是影響PM2.5的大氣污染物；另一方面是影響PM2.5的氣象學(xué)因子。下面嘗試用多元統(tǒng)計(jì)方法對PM2.5與大氣污染物及各氣象因子進(jìn)行分析，首先探索它們之間是否存在相關(guān)關(guān)系。

1.相關(guān)性分析

首先分析PM2.5數(shù)值與大氣主要污染物SO2、NO2、O3以及各氣象因子之間的相關(guān)性。通過相關(guān)分析，PM2.5濃度與SO2、NO2、O3的相關(guān)系數(shù)分別是：0.675、0.733、0.140；與風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度、氣壓、雨量的相關(guān)系數(shù)分別為：-0.442、-0.080、-0.354、-0.311、-0.125、-0.168。從P值來看，除了PM2.5濃度與風(fēng)向的P值為0.064大于0.05顯著性水平之外，其他的P值均小于0.05，說明風(fēng)向與PM2.5濃度不相關(guān)，剩余的因素都與PM2.5濃度有顯著的相關(guān)性。考慮到存在多重共線性問題，接下來選擇逐步回歸分析PM2.5與以上因素關(guān)系。

2.逐步回歸分析

首先分析所有變量在逐步回歸分析過程中移進(jìn)和移出的情況。可以看到在所有解釋變量中，移去的變量有風(fēng)速與風(fēng)向，輸入變量有雨量、風(fēng)速、O3、氣溫、氣壓、SO2、風(fēng)向、濕度、NO2共九個(gè)變量，根據(jù)上述變量建立線性回歸方程，得到回歸系數(shù)如下：

從圖2可以看到風(fēng)速、風(fēng)向的sig值均大于0.05，說明它們的影響不顯著，故將其剔除。利用剩余變量繼續(xù)回歸分析的步驟，最后得到回歸模型如下：

結(jié)論：PM2.5與NO2、O3、SO2成正比關(guān)系，對PM2.5影響最大是NO2；PM2.5濃度與氣溫、氣壓、雨量這三種氣象因子成反比關(guān)系，與濕度這個(gè)氣象因子成正比關(guān)系。

三、研究結(jié)論與建議

根據(jù)對PM2.5時(shí)間分布特征與影響因素分析結(jié)果，本文建議：1.桂林市政府相關(guān)部門在空氣質(zhì)量治理工作中，應(yīng)重點(diǎn)查明市區(qū)污染因子NO2、O3、SO2的排放源企業(yè)，特別是確認(rèn)在春秋冬季節(jié)人為因素的來源，進(jìn)而出臺采取措施對相關(guān)企業(yè)進(jìn)行控制或改進(jìn)，有效降低污染因子濃度；2.另一方面建議在桂林市的民眾們出行時(shí)，特別是在冬季節(jié)，記得戴上口罩，以減少呼吸道等疾病的發(fā)生。如果周末外出放松，可以選擇PM2.5值較低的區(qū)域，例如堯山景區(qū)附近等。

參考文獻(xiàn)

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