安徽省大气环境质量模糊综合评价

方降龙 刘鹏

摘要 以二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）和可吸入颗粒物（PM10）作为评价因子，利用模糊综合评价法对安徽省大气环境质量进行了评价与分析。结果表明，可吸入颗粒物是安徽省的首要污染物，但铜陵市有所不同，首要污染物为二氧化硫。模糊综合评价显示，安徽省大气环境受到一定程度的污染，16个市中黄山市的大气环境综合质量最好。近年来，安徽省大气环境质量有所改善，但改善幅度较小。

关键词 大气环境质量；模糊数学；综合评价；安徽省

中图分类号 S181.3 文献标识码

A 文章编号 0517-6611（2014）26-09094-03

Comprehensive Fuzzy Evaluation of Atmospheric Environmental Quality in Anhui Province

FANG Xiang-long et al （Anhui Academy of Environmental Science Research， Hefei， Anhuii 230022）

Abstract Based on three pollution factors sulfur dioxide （SO₂）， nitrogen dioxide （NO₂）， particulate matter with particle size below 10 microns （PM10）， atmospheric environmental quality in Anhui Province were evaluated by utilizing fuzzy comprehensive evaluation method.The results suggest that the most important pollution factor in Anhui Province is PM10， while in Tongling City is SO₂.Comprehensive fuzzy evaluation indicates that atmospheric environment was polluted in a certain extent.Huangshan is the best city of the atmospheric environmental quality.In recent years， atmospheric environmental quality in Anhui Province improves slightly.

Key words Atmospheric environmental quality； Fuzzy mathematics； Comprehensive evaluation； Anhui Province

随着我国经济社会的飞速发展和城市化进程的不断加速，大气污染物排放量与日俱增，以颗粒物（Particulate Matter，PM）和二氧化硫（SO₂）为代表的煤烟型污染尚未得到有效解决，由大量排放的SO₂、二氧化氮（NO₂）与挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）导致的以细颗粒物（PM2.5）、臭氧（O₃）、酸雨等为代表的二次污染也呈加剧态势。尽管近年来，人们对大气污染的认识逐步加深，在污染控制策略上实现了从点源治理到集中控制、从城市环境整治到区域联防、从浓度控制到总量控制的转变，但大气污染形势仍十分严峻。根据《气候变化绿皮书：应对气候变化报告（2013）》统计，2012年我国平均雾霾天数为29.9 d，较常年同期偏多10.3 d，为1961年以来历史同期最多^[1]。可见，大气环境污染已成为不容回避的客观现实。

近年来，安徽省经济社会取得了长足的发展。然而，大气污染问题却日渐突出，一些城市污染天气出现的频次和污染程度都在增加，已严重制约社会经济的可持续发展，威胁人民群众的身体健康。加之地处华东，紧靠我国大气污染相对较重的长三角经济圈，使得安徽省大气环境的内部条件和外部条件都很不利。鉴于当前较为严峻的大气污染形势，开展有针对性的安徽省大气污染防治对策研究势在必行。

要制定行之有效的安徽省大气污染防治对策，首先需要了解安徽省大气环境的污染现状。有鉴于此，笔者收集了2006～2012年安徽省各市的环境质量公报，选取SO₂、NO₂和可吸入颗粒物（PM10）3项主要污染物作为评价因子，利用模糊综合评价法对安徽省大气环境质量进行了评价与分析。

1 评价标准与方法

1.1 评价标准

参考原国家环境保护总局发布的《环境空气质量标准》（GB 3095-1996）及其修改单，选取常规污染因子SO₂、NO₂和PM103项污染物作为评价因子。相应地，安徽省大气环境质量分类标准如表1所示^[2-3]。

1.2 评价方法 该研究拟利用模糊综合评价法对安徽省大氣环境质量进行分析评价。模糊综合评价法基于模糊数学的隶属度理论，把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决^[4]。

模糊综合评价法有如下3个要素：

① 被评价对象的各因素组成的集合，设为因素集U：U={u₁，u₂，…，un}，n为评价因素的总数。对于该次评价，笔者选取SO₂、NO₂和PM103项污染物作为评价因子，即U={SO₂，NO₂，PM10}。

②评语组成的判断集，设为评价集V={v₁，v₂，…，vm}，m为评语的数量。该次评价依据《环境空气质量标准》（GB 3095-1996）及其修改单把3项污染物评判为3种级别，即V={1，2，3}。③单因素的判断，即对单个因素ui（i=1，2，…，n）的评价，得到V上的模糊集 （ri1，ri2，…，rim），所以它是从U到V上的一个模糊映射f。

f：U→F（V）

ui∣→（ri1，ri2，…，rim）

模糊映射f可确定一个模糊关系R（n×m阶评价矩阵），由所有单因素评价的F集组成，其矩阵形式如下：

2 结果与分析

2.1 大气环境质量现状评价

2012年安徽省16个市SO₂年均浓度介于0.015～0.053 mg/m3之间，均满足GB 3095-1996二级标准浓度限值要求，其中黄山市年均浓度最低，而铜陵市年均浓度最高。全省范围内，仅黄山市和淮北市SO₂年均浓度达到GB 3095-1996一级标准浓度限值要求，分别为0.015、0.020 mg/m3。2012年安徽省各市NO₂年均浓度最小值为0.017 mg/m3（黄山市），最大值为0.044 mg/m3（六安市），在GB 3095-1996二级标准浓度限值范围之内。全省除六安市外，其余15个市NO₂年均浓度都达到了GB 3095-1996一级标准的要求。

2012年合肥市PM10年均浓度最大，约0.107 mg/m3，超过GB 3095-1996二级标准浓度限值范围，PM10污染已经显著到危害性程度。池州市PM10年均浓度最小，约0.053 mg/m3。纵观全省，未有一个市PM10年均浓度达到GB 3095-1996一级标准限值。

在对安徽省大气环境质量现状有所了解的基础上，利用模糊综合评价法对2012年该省大气环境质量进行了评价。首先，按式（4）计算得到16个市SO₂、NO₂和PM10的评价权重（图1）。就全省平均而言，2012年3项大气污染物的评价权重分别为0.28、0.24、0.48，显然PM10的评价权重高于另外两项污染物，说明PM10是对安徽省大气环境质量影响最大的污染因子。

图1还清晰地显示，各市3项污染因子的评价权重存在着显著差异。但总体上全省16个市中，15个市的首要污染因子都是PM10，且合肥、淮北、蚌埠、阜阳、马鞍山等市PM10的评价权重均超过了0.50，这与前面PM10是安徽省首要污染因子的结论一致。

值得注意的是，与其他15个市显著不同，铜陵市SO₂的评价权重约为0.44，要高于NO₂和PM10的评价权重（分别为0.18和0.38），说明铜陵市的首要污染物为SO₂。因此，在制定具体的大气污染防治对策时应有所区别。

呈现逐年变小的趋势，说明铜陵市的大气环境质量正逐年改善。用f（x）=2.09-0.08×（x-2006） （其中，x为相应年份）可很好拟合改善的趋势，拟合相关系数达0.89。显然，铜陵市大气环境质量的改善幅度要明显高于全省平均水平。

3 总结

为掌握安徽省大气环境质量状况，笔者收集和整理了该省各市的环境质量公报数据，以SO₂、NO₂和PM10作为评价因子，利用模糊综合评价法对该省大气环境质量现状进行评价。

（1）2012年安徽省16个市SO₂年均浓度均满足国家二级标准；PM10年均浓度除合肥市未能满足国家二级标准外，其余各市都达到了国家二级标准。与SO₂、PM10相比，NO₂污染较小，全省除六安市外， NO₂年均浓度都能达到国家一级标准的要求。

（2）安徽省PM10的评价权重明显高于SO₂和NO₂，说明PM10是安徽省的首要污染物，需要加强治理。与其他市有所不同，铜陵市的首要污染物为SO₂，因此在制定有针对性的大气污染防治对策时应该有所区别。

（3）模糊综合评价指数显示，安徽省的大气环境质量一般。就不同的市而言，黄山市的大气环境综合质量最好，而合肥市最差。近年来，安徽省大气环境质量有所改善，但改善的幅度较小。相比之下，铜陵市大气环境质量改善程度要优于全省平均水平。

参考文献

[1]王偉光，郑国光，潘宝华，等.气候变化绿皮书：应对气候变化报告（2013）[M].北京：社会科学文献出版社，2013.

[2] 国家环境保护总局.环境空气质量标准（GB 3095-1996）[S].北京：环境科学出版社，1996.

[3] 国家环境保护总局.环境空气质量标准（GB 3095-1996）修改单[S].2000.

[4] 刘应明.模糊集理论与应用[M].保定：河北大学出版社，1998.

[5] 耿雅妮.西安市大气环境质量现状分析与评价[J].河南科学，2013，31（2）：197-200.