秦皇岛市大气污染的灰色关联分析

代伟

（中国环境管理干部学院，河北秦皇岛066004）

1 秦皇岛市大气污染与影响因子现状

1.1 秦皇岛市大气污染现状

秦皇岛是我国北方著名的滨海旅游胜地和重要的能源输出港口城市，环境空气质量总体水平良好，但区域大气污染问题依然存在，且有加重趋势，突出表现在2013年初城区雾霾天气明显增加。根据全市5个空气自动站实时上报的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.56项污染物浓度统计测算，2013年1月1日到2013年2月20日，城区大气环境质量二级及优于二级天数只有23天，其他23天均不达标。秦皇岛市是全国第一批实施新空气质量标准的74个城市之一。中国环境监测总站发布的“74个城市空气质量状况月报”显示，按空气污染严重程度由重到轻排序，2013年1月和2月，秦皇岛市在74个城市中分别列第22位和16位，与其他73个城市相比，秦皇岛市空气污染比较严重。

1.2 秦皇岛市大气污染影响因子现状

秦皇岛市大气质量监测显示，市区大气污染物主要来自燃料燃烧、机动车尾气、锅炉、工业炉窑、烟尘、港口运输煤尘、建筑施工扬尘等。现将秦皇岛市2005-2011年每年大气污染综合指数与大气环境影响因子的历史数据列入表1。历史数据来自2005-2011年秦皇岛市环境质量报告和秦皇岛市统计年鉴。

表1 秦皇岛市大气污染综合指数及其影响因子的历史数据

由表1可知，2005-2011年间秦皇岛市经济社会发展迅速，工业增加值、社会固定资产投资额、煤炭用量、机动车保有量、港口吞吐量和房地产开发建筑面积等大幅增加，平均年增幅高达20%以上，大气污染综合指数仍保持下降趋势，这说明多年来秦皇岛市重视大气环境质量改善，实施的蓝天工程取得了一定成效。但是经过仔细分析不难发现，大气污染综合指数虽然在下降，但降幅明显收窄，2006年比2005年下降30%，而2011年比2010年仅下降5%。根据目前秦皇岛市经济发展速度及环境承载力推测，城市环境空气质量有面临恶化的风险，2013年初的持续雾霾天气就是例证。改善大气环境质量，寻找影响区域大气环境质量的因素，并筛选出其中的主要因素，制定有针对性的防治措施已刻不容缓。

2 灰色关联分析的基本原理

灰色关联分析是在复杂系统中分析离散序列相关程度的一种测度方法。其基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否密切。序列曲线越接近，相应序列之间的关联度越大，反之就越小。由于灰色关联分析对样本量的大小没有太高要求，而且分析时也不要求样本具有典型的分布规律，所得结果一般与定性分析相吻合[1]。该方法目前已经广泛应用于农业、工业、环境、交通等领域[2-7]，实践证明这是一种成熟的定量化分析方法。本研究将这种方法用于秦皇岛市大气污染的因素分析中。

灰色关联分析的基本步骤[8]如下：

（2）将原始数据均值化，进行无量纲化处理。其公式为：

（3）计算关联系数。公式为：

式中：ρ—分辨系数，ρ∈（0，1），一般取ρ=0.5。

（4）计算关联度。公式为：

3 秦皇岛市大气污染的灰色关联分析

表2 秦皇岛市大气环境质量影响因子的灰色关联度和关联序

由r3＞r5＞r4＞r6＞r1＞r2，可知X3＞X5＞X4＞X6＞X1＞X2，即秦皇岛市煤炭用量与大气污染关系最为紧密（0.838 16），其次依次是港口吞吐量（0.796 59）、机动车保有量（0.748 34）、房地产开发建设房屋建筑面积（0.667 05），最小的两个影响因子是工业增加值（0.625 63）和社会固定资产投资额（0.597 70），这与秦皇岛市工业占经济总量比重相对较小，且污染重工业比重相对较低相符，但从关联度数值看均在0.60附近，表明工业增加值、社会固定资产投资额增长对大气污染的影响不能忽视。

4 结果分析及对策建议

目前秦皇岛市政府高度重视“两个环境”建设，提出生态环境和发展环境如鸟之两翼、车之两轮，只有相辅相成、相互促进，才能形成多重优势，产生倍增效应。为此，必须采取一系列有效措施，严格控制污染物新增排放量，在大力发展经济的同时，不能忽视生态环境作为经济发展基础和保障的作用。

4.1 转变经济发展方式，促进产业结构优化

通过灰色关联分析可以看出，煤炭用量的增加对秦皇岛市大气环境质量影响最大。这是因为，目前煤炭仍然是秦皇岛市主要能源，一次能源消耗中煤炭消耗占70%以上，天然气等新能源占能源消费总量的比重还比较低，煤烟型污染程度依然较高，是大气污染的主要因素。应依据国家产业政策的准入要求，提高“两高一资”行业的环境准入门槛，严格控制新建高耗能、高污染项目，遏制盲目重复建设。把旅游业作为优化产业结构转型升级的突破口，大力发展高端服务业、高端制造业、高新技术产业和海洋经济，实现经济社会发展与环境保护双赢。

4.2 加强港口煤尘治理，推进“西港东迁”实施

结果显示，港口吞吐量的增加对秦皇岛市大气环境质量影响较大。主要因为秦皇岛港位于城市区，秦皇岛港货物吞吐量迅速增加，煤粉尘加重了城区大气污染。秦皇岛港担负着国家“北煤南运”的重要任务，随着经济的快速发展，秦皇岛港货物吞吐量仍将快速增长，煤粉尘对大气环境质量的影响不容忽视。积极推进秦皇岛港“西港东迁”工程的实施，加快港口防尘网建设工程，更新改造煤炭堆场湿式除尘系统和煤炭输送各转接点干式除尘系统，取缔城市区内分散式经营性储煤场。调整港口功能布局，大力发展港口物流业，依托港口，促进装备制造业、新能源、海洋生物医药等绿色产业的发展。

4.3 强化机动车污染防治，鼓励绿色出行方式

机动车保有量的增加对秦皇岛市大气环境质量影响较大。近几年秦皇岛市汽车保有量急速增长，截止到2011年底，全市汽车保有量已达到40万辆以上，与此相对应，汽车污染物排放总量急剧上升。监测数据显示，二氧化氮年平均浓度呈上升趋势，二氧化氮已成为影响全市环境空气质量的关键因素。应制定秦皇岛市机动车尾气污染管理办法，加大机动车尾气抽检和路检力度，对未取得环保检验合格证标志的车辆禁止上路行驶；制定新能源汽车使用鼓励政策，鼓励使用新能源汽车；大力发展城市公交系统，改善居民步行、自行车出行条件，鼓励选择绿色出行方式。

4.4 加大执法检查，综合治理扬尘等面源污染

随着城市建设发展迅猛，工程建设产生的施工扬尘、建筑机械废气以及因施工造成的绿地面积减少、道路拥堵等，都在一定程度上加重了市区环境空气的污染程度。应强化建筑施工扬尘监管，加强施工现场执法检查，增加检查频次，加大处罚力度，确保建筑施工全过程符合环境保护要求。同时推进餐饮业油烟污染治理，逐步淘汰小型燃煤锅炉。禁止农作物秸秆、城市清扫废物、园林废物、建筑废弃物等生物质的违规露天焚烧，从源头防治环境污染和生态破坏。

[1]邓聚龙.灰色预测与灰决策[M].武汉：华中科技大学出版社，2002：25-26.

[2]王红梅，黄晓.20年来昆明市环境空气质量变化趋势及影响因素分析[J].环境科学导刊，2010，29（2）：71-74.

[3]何满喜.基于灰色关联度的粮食生产影响因素研究[J].农业经济，2011（2）：3-5.

[4]才华，李贵春.天津GDP增长与相关产业的灰色关联分析[J].天津师范大学学报：自然科学版，2010（4）:78-80.

[5]童彦，吴海燕，关海波.能源消费与环境污染的灰色关联度分析——以云南省为例[J].环境科学导刊，2010，29（4）：28-30.

[6]朱玉林，李明杰，刘旖，等.基于灰色关联度的城市生态文明程度综合评价——以长株潭城市群为例[J].中南林业科技大学学报：社会科学版，2010，4（5）：77-80.

[7]左文进，瞿理铜.房地产市场需求影响因素的灰色关联度研究——以长沙市为例[J].当代经济，2010（4）:108-109.

[8]傅立.灰色系统理论及其应用[M].1版.北京：科学技术文献出版社，1992：68-70.