環(huán)境質(zhì)量報(bào)告的關(guān)聯(lián)分析

徐海峰 黃晶 王闖 董鳳娟 張開航

（山東省棗莊生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東棗莊 277000）

中國環(huán)境監(jiān)測總站在“關(guān)于印發(fā)《十三五全國環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書評分標(biāo)準(zhǔn)》的通知”，在創(chuàng)新性中提出：選取區(qū)域污染排放、社會經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、地理區(qū)位、地形地貌、資源消耗、能源消耗、環(huán)保舉措等領(lǐng)域中的指標(biāo)，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)合理的關(guān)聯(lián)分析。參考“環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書編寫技術(shù)規(guī)范”[1]，“地表水環(huán)境質(zhì)量評價(jià)辦法（試行）”[2]，“環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）”[3]，本文對如何實(shí)施環(huán)境質(zhì)量報(bào)告的關(guān)聯(lián)分析進(jìn)行研究探討。

1.水環(huán)境質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析主要指標(biāo)

地區(qū)生產(chǎn)總值，第一產(chǎn)業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)與污染物濃度的關(guān)聯(lián)性分析，水環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)社會關(guān)聯(lián)分析，地表水水質(zhì)與污廢水排放及治理相關(guān)性，第二產(chǎn)業(yè)增加值和人口數(shù)量與污廢水排放量的相關(guān)性，工業(yè)廢水排放量與第二產(chǎn)業(yè)增加值相關(guān)性等。

2.大氣環(huán)境質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析主要指標(biāo)

萬元地區(qū)生產(chǎn)總值能耗，萬元工業(yè)增加值能耗，與SO2、NOx、VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）、煙塵、PM2.5、PM10的產(chǎn)生量、處理量、年均濃度相關(guān)性，環(huán)境空氣污染物與排放源關(guān)聯(lián)分析，工業(yè)SO2、NOx、VOCs、煙塵排放量與PM2.5年均濃度相關(guān)性，工業(yè)企業(yè)排放量與城市污染物年均濃度相關(guān)性分析，包括：城市工業(yè)SO2排放量與SO2年均濃度，城市工業(yè)NOx排放量與NO2年均濃度，城市工業(yè)NOx排放量與CO年均濃度相關(guān)性，工業(yè)企業(yè)VOCs排放量與城市O3年均濃度相關(guān)性分析，工業(yè)企業(yè)NOx排放量與城市NO2年均濃度相關(guān)性分析，工業(yè)企業(yè)SO2排放量與城市SO2年均濃度相關(guān)性分析，工業(yè)企業(yè)顆粒物排放量與城市PM2.5年均濃度相關(guān)性分析；O3（臭氧）污染與氣象因素，日最高溫度、日均地面氣壓、日均地面濕度、日均地面風(fēng)速與臭氧濃度的相關(guān)性分析。

3.噪聲環(huán)境質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析主要指標(biāo)

噪聲與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（常駐人口、地區(qū)生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)增加、第二產(chǎn)業(yè)增加值以及第三產(chǎn)業(yè)增加值），氣象因素（日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速、降水、平均相對濕度、平均氣溫、平均氣壓），空氣質(zhì)量指數(shù)AQI，以及空氣污染物（CO、NO2、O3、PM10、PM2.5、SO2），可以采用 Spearman 相關(guān)系數(shù)對噪聲的數(shù)據(jù)和人口、經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析。

4.環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析

土壤環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)社會指標(biāo)，生態(tài)環(huán)境指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析，固體廢物，危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量、處理率與環(huán)境質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析，植被覆蓋率、自然保護(hù)區(qū)面積面積比、耕地和建設(shè)用地面積比、水域濕地面積比、沙化土地面積比與環(huán)境質(zhì)量關(guān)聯(lián)性分析[4]。

5.實(shí)例分析

參考中國環(huán)境監(jiān)測總站“噪聲評價(jià)關(guān)聯(lián)分析”[5]，對相關(guān)性系數(shù)r的相關(guān)程度定義為5個(gè)等級程度：|r|≥80%，顯著相關(guān)，60%≤|r|＜80%，高度相關(guān)，40%≤|r|＜60%，中度相關(guān)，20%≤|r|＜40%，低度相關(guān)，0≤|r|＜20%，不相關(guān)，進(jìn)而分析它們的相關(guān)性。

5.1 地表水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢預(yù)測

根據(jù)“十三五”各年度高指數(shù)、COD、氨氮、總氮、總磷統(tǒng)計(jì)值，按照年度變化，計(jì)算相關(guān)性、截距、斜率，建立相關(guān)性數(shù)學(xué)模型，外推“十四五”期間的濃度變化，從表1“十三五”現(xiàn)狀和“十四五”污染物濃度預(yù)測值可以看到，年度變化和高指數(shù)、COD、氨氮、總氮、總磷年均值相關(guān)性呈明顯的負(fù)相關(guān)性，即，隨著打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)各項(xiàng)政策措施的落實(shí)，高指數(shù)、COD、氨氮、總氮、總磷逐年降低。其中，COD、氨氮年均值“十四五”期間低于地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)值、Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)值，總磷低于地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)值。但是，總氮仍然高于地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值，說明“十四五”期間應(yīng)該減少無機(jī)化肥的生產(chǎn)和使用，加大有機(jī)肥的使用，大力發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)。

表1 “十三五”現(xiàn)狀和“十四五”污染物濃度預(yù)測值（單位mg/L）

5.2 規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與污染物濃度的關(guān)聯(lián)性分析

根據(jù)2016—2020年的統(tǒng)計(jì)年鑒，2016-2020年x市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告，對規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與污染物濃度的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析，參見表2工業(yè)總產(chǎn)值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與污染物濃度的關(guān)聯(lián)性分析，從表2可以看出，規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值和各年度高指數(shù)、COD、氨氮、總氮、總磷統(tǒng)計(jì)值具有較明顯的相關(guān)性，即隨著規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值逐年降低，各年度高指數(shù)、COD、氨氮、總氮、總磷值也相應(yīng)降低；第二產(chǎn)業(yè)和氨氮、總氮、總磷呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性，即隨著第二產(chǎn)業(yè)所占比例的降低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對合理，氨氮、總氮、總磷值也同時(shí)降低；第三產(chǎn)業(yè)和氨氮、總氮、總磷呈現(xiàn)較明顯的負(fù)相關(guān)性，即隨著第三產(chǎn)業(yè)所占比例的提高，氨氮、總氮、總磷值也相應(yīng)降低，表明調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對于降低污染物濃度，改善環(huán)境質(zhì)量具有促進(jìn)作用。

表2 工業(yè)總產(chǎn)值、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與污染物濃度的關(guān)聯(lián)性分析

5.3 污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度關(guān)聯(lián)性分析

根據(jù)2016—2020年x市統(tǒng)計(jì)年鑒，2016—2020年x市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告，對污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度進(jìn)行了關(guān)聯(lián)性分析，參見表3污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度關(guān)聯(lián)性分析，從表3可以看出，污水處理總量和COD、氨氮、總氮、總磷呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)，即隨著污水處理總量的增加，COD、氨氮、總氮、總磷的濃度逐年降低，說明增加污水處理量的重要性。而城鎮(zhèn)生活污染物COD、氨氮、總氮、總磷排放量的增加和COD、氨氮、總氮、總磷的濃度呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)性，即處理后排放量的增加，使污染物濃度減少，說明x市加大城鎮(zhèn)生活污染物治理、處理力度，對改善環(huán)境質(zhì)量的效果正在顯現(xiàn)。

表3 污水處理總量，污染物排放量與污染物濃度關(guān)聯(lián)性分析

5.4 地表水水質(zhì)在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測的關(guān)聯(lián)性分析

根據(jù)2016—2020年x市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告，x市河流自動站監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了地表水水質(zhì)在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測的關(guān)聯(lián)性分析，參見表4高錳酸鹽指數(shù)在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測的關(guān)聯(lián)性分析，表5氨氮在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測的關(guān)聯(lián)性分析，從表4和表5可以看到，自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測數(shù)據(jù)基本吻合，自動監(jiān)測數(shù)據(jù)相對于人工監(jiān)測數(shù)據(jù)相對偏差（%）符合要求。

表4 高錳酸鹽指數(shù)在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測的關(guān)聯(lián)性分析

表5 氨氮在線自動監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工監(jiān)測的關(guān)聯(lián)性分析