西安市大氣污染物與產業產值間的關系

尚繼濤

[摘要]西安市大氣污染物與產業產值之間的關系研究采用三相散點圖進行分析。選用西安市二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5濃度值以及同時間段的生產總值、第一產業產值、第二產業產值和第三產業產值兩類8組數據作為研究對象，在進行分析并排除可見誤差后得出結果，即西安市二氧化硫同第一、二產業產值之間呈二次函數關系，PM10同第一、二產業產值之間呈一次函數關系，PM2.5同第二產業產值之間呈一次函數關系，同時也論證了文中研究方法的可行性。

[關鍵詞]西安；大氣污染物；產業產值；關系

[中圖分類號]X196 [文獻標識碼]A

自2013年環保部對74個主要城市的空氣質量進行監測以來，環境問題日益成為大眾關心的焦點，相較全球其他國家和地區，我國的空氣質量問題嚴重，尤以中西部工業地區為最。西安市作為西北地區的經濟中心，其經濟發展水平明顯高于周圍地區，但是環境問題明顯，空氣質量狀況處于全國倒數行列。

城市環境污染尤其是大氣污染和該城市經濟發展和產業類型有著十分密切的關系，目前國內外此類研究主要從研究污染物的排放強度（或環境質量變化）與經濟發展水平（或產業類型）之間的關系入手，分析兩者的關系。如，李雅忠（2007）通過顆粒物、二氧化硫和二氧化氮三項污染物與經濟的關系對山西社會經濟發展與環境質量關系進行了分析，馮曉莉和李超（2017）利用灰色關聯分析法就西安產業結構與霧霾關系給出結論，陳向、周偉奇等（2016）對京津冀地區污染物排放與城市化過程的耦合關系做了定量分析。

以上研究大都探討了大氣污染的綜合指數和各個產業之間的關系，而對于單個污染物同各產業間的關系的研究，尤其以西安市為研究地點的尚未見報道。文中選取并收集了四類污染物和四類產業產值數據，利用三相散點圖，對各污染物和各產業產值之間進行相關性分析，試圖找出某兩個或多個變量間的關系，以供參考。

1 數據與方法

1.1 研究區域現狀

西安市是關中平原城市群核心城市，西北地區國家中心城市，國家重要的科研、教育、工業基地。2016年，西安地區生產總值（GDP）6257.18億元，其中，第一產業增加值232.01億元；第二產業增加值2197.81億元；第三產業增加值3827.36億元，同年度，全市二氧化硫年平均值為20μg/m3，二氧化氮年平均濃度值為53μg/m3，PM10年平均濃度值為137μg/m3，PM2.5年平均濃度值為71μg/m3。大氣污染物，尤其是可吸入顆粒物是西安市的主要污染物。

1.2 數據及來源

文中二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5的濃度值（單位：μg/m3）數據來源于西安市環境保護局發布的2014年一季度到2017年三季度共計15個季度的環境質量狀況季報，同時段生產總值、第一產業產值、第二產業產值和第三產業產值（單位：億元）數據來源于西安市統計局綜合處，由于各產值的數據發布是由1月到發布月份，所以文中通過加減運算得出了各季度的數據。

1.3 研究方法

考慮到季度的周期性，文中將收集到的兩類8組數據進行4×4組合，并加入季度這一限制變量，利用軟件繪制，得到16個三相散點圖。在剔除相關性不明顯的11幅圖后，得到5幅可用于分析的散點圖，其中“二氧化硫與各產業”2幅，“PM10與各產業”2幅，“PM2.5與各產業”1幅，詳見圖1～圖5。

2 分析與討論

2.1 二氧化硫與第一、二產業

二氧化硫與第一、二產業產值之間，除去四個較分散點外，其余點的分布大致呈二次函數關系，即產業產值越高，二氧化硫濃度越高，且濃度增長速率越大。這說明西安市二氧化硫的產生、分布以及增長等問題均與該市第一產業和第二產業的發展有著密切的關系，且隨著第一、二產業的發展速度的加快，兩者關系會越加密切。

2.2 PM10與第一、二產業，PM2.5與第二產業

PM10與第一、二產業產值之間，PM2.5與第二產業產值之間，除去較分散的點外，其余點的分布大致呈一次函數關系，即產業產值越高，污染物濃度越高，但濃度增長率不變或變化較緩慢。這說明西安市PM10和PM2.5的產生、分布以及增長等問題均與該市第一產業和第二產業的發展有著密切的關系，但隨著第一、二產業的發展速度的加快，兩類污染物的增長速度不會變化或變化不明顯。

2.3 存在的問題

由于西安市自2014年起才公布了較為全面的四季度空氣質量數據，所以文中數據只能從2014年一季度開始收集，數據較少，在分析中可能會產生一定的誤差。另外，文中在對數據進行散點圖繪制時，采用的是三相散點圖，在讀圖上可能會產生一定的誤差。

3 結論

文中選用西安市二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5濃度值以及同時間段的生產總值、第一產業產值、第二產業產值和第三產業產值兩類8組數據作為研究對象，通過繪制三相散點圖進行分析，得出西安市二氧化硫同第一、二產業產值之間呈二次函數關系，PM10同第一、二產業產值之間呈一次函數關系，PM2.5同第二產業產值之間呈一次函數關系。

[參考文獻]

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