基于灰色關聯度的新鄉市大氣環境質量評價

校園齊 程啟先 余向洋 劉瞳暉

摘要：隨著社會經濟的迅速發展，大氣環境質量存在逐漸惡化趨勢。以新鄉市為研究區域，以大氣環境質量為研究對象，本研究采用灰色關聯度法進行新鄉市大氣環境質量評價研究。研究結論：總的來看，新鄉市大氣環境質量有待改善，且冬半年的可懸浮顆粒物問題尤為突出。

關鍵詞：大氣環境;質量評價;灰色關聯度;新鄉市

中圖分類號：X823 文獻識別碼：A 文章編號：2095-672X（2019）10-000-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.005

Abstract：With the rapid development of social economy， the atmospheric environmental quality is deteriorating gradually. Taking Xinxiang City as the research area and taking the atmospheric environmental quality as the research object， the grey correlation method is used to evaluate the atmospheric environmental quality of Xinxiang City in this paper. Research conclusions： Generally speaking， the atmospheric environmental quality of Xinxiang needs to be improved， and the problem of suspended particulate matter in winter half year is particularly prominent.

Key Words：Atmospheric environment;Quality evaluation;Grey relational degree;Xinxiang City

大氣是人類賴以生存的基本環境要素，源于我國以煤炭等化石能源為主的能源消費結構，我國的大氣環境質量處于較弱水平。與其他環境問題相比，大氣污染具有規模較大、擴散迅速、危害顯著等特點，這也大大增加了大氣污染管理與控制工作的開展難度。

許多學者就大氣環境質量評價開展了研究工作，童英偉等[1]運用模糊綜合法進行大氣環境質量評價的實例分析驗證，最大限度地避免主觀人為的誤差;韓旭明等[2]運用改進的免疫克隆選擇算法進行大氣質量評價，將其應用于大氣質量評價領域;趙曉亮等[3]以阜新市2010年統計數據為例，運用熵權物元可拓模型進行城市大氣質量評價;趙東洋等[4]以阜新市2008—2012年的大氣質量進行改進屬性識別模型的大氣質量評價及其有效性的研究;王瑛等[5]以南京市2003—2013年大氣環境進行改進CRITIC賦權法和模糊優選法的大氣質量評價。

以上研究運用算法、模型等進行大氣環境質量評價的研究工作，其方法較為繁瑣、難以廣泛推廣。在本研究中擬運用灰色關聯度法，進行河南省新鄉市大氣環境質量評價。

1 研究區域與方法

1.1 研究區域

新鄉市位于河南省北部，黃河、海河流域交界處，地形以平原為主，地勢北高南低，屬暖溫帶大陸性氣候，年平均氣溫14℃，年平均降水量573.4mm。新鄉市是中原城市群核心城市，是以電子、化工、紡織、醫藥、機械等產業為主的工業城市，環境污染較為嚴峻。

1.2 評價指標與數據

根據相關國家標準[6]，本研究中的大氣環境質量評價指標包括可吸入顆粒物與氣態污染物這兩個方面，選取PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3作為大氣質量污染因子，統計PM10、PM2.5、SO2、NO2月均濃度，并取CO日均值的第95位百分數以及O3日最大8h的第90位百分數。其中數據來源為2018年的《新鄉市統計年鑒》《新鄉市環境空氣質量月報》。

1.3 研究方法

灰色關聯度法是根據因素之間發展趨勢的相似或相異程度，來衡量因素間關聯程度[7]。其主要步驟為：構建指標體系，無量綱化處理，確定參考數列、計算絕對差值、關聯系數、關聯序，并得到分析結果。

2 大氣環境質量評價

2.1 無量綱化處理

2.5 實證分析結果

總的來看，新鄉市大氣環境質量有待改善，且冬半年的可懸浮顆粒物問題尤為突出，該方法所獲得的結果也符合新鄉市大氣環境質量現狀[8]。從各因子關聯序來看，O3、SO2、PM10是最主要的大氣環境污染因子;從各月份關聯序來看，冬春季節（11月-4月）是最主要的大氣環境污染月份;從二者綜合來看，大氣環境污染在冬半年以可懸浮顆粒物為主、夏半年以從氣態污染物為主。

3 研究結論與建議

3.1 研究結論

基于上述實證部分，本研究獲得以下結論：

第一，從評價指標來看，本研究所構建的大氣環境質量評價指標包括可吸入顆粒物與氣態污染物這2個方面，具體有PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3這6個大氣質量污染因子;

第二，從評價方法來看，本研究所使用的灰色關聯度法在大氣環境質量評價的研究中切實可行，并且具有方法較為簡單、易于廣泛推廣的特點;

第三，從評價結果來看，本研究認為新鄉市大氣環境質量有待改善，且冬半年的可懸浮顆粒物問題尤為突出。

3.2 研究建議

基于上述結論部分，本研究提出以下建議：

第一，在新鄉市大氣環境保護工作中，亟待解決的問題是進一步控制可吸入顆粒物污染，即政府應當將其作為大氣污染防治工作的重點;

第二，在環境質量評價研究工作中，將灰色關聯度應用在其他方面的環境質量評價中，并使用多年的數據樣本，降低其偶然性并獲得更好的結果。

參考文獻

[1]童英偉，劉志斌，初玲玲.基于模糊綜合評價的大氣環境質量評價[J].遼寧工程技術大學學報（自然科學版），2008（S1）：311-313.

[2]韓旭明，左萬利，王麗敏，等.免疫算法優化的大氣質量評價模型及其應用[J].計算機研究與發展，2011，48（07）：1307-1313.

[3]趙曉亮，齊慶杰，李瑞鋒，等.基于熵權物元可拓模型的城市大氣質量評價[J].地球與環境，2012，40（02）：250-254.

[4]趙東洋，崔鐵軍，翟曉麗.阜新市大氣質量評價及其有效性的研究[J].環境污染與防治，2015，37（06）：111.

[5]王瑛，姜蕓蕓.基于改進CRITIC賦權法和模糊優選法的大氣質量評價[J].統計與決策，2017（17）：83-87.

[6]GB 3095-2012.中華人民共和國大氣質量標準[S].北京：中國標準出版社，2012.

[7]曹明霞.灰色關聯分析模型及其應用的研究[D].南京：南京航空航天大學，2007.

[8]沙濤，楊暉.基于模糊綜合法評價新鄉市大氣環境質量[J].中國環境管理干部學院學報，2012，22（05）：8-10+24.

收稿日期：2019-07-31

基金項目：信陽師范學院青年基金項目（NO.2019-ZRKX-01），信陽師范學院地理科學學院大學生科研基金資助項目（NO.2019-DLDXS-14）。

作者簡介：校園齊（1997-），男，漢族，人文地理與城鄉規劃專業在讀本科生。