基于灰色关联度的新乡市大气环境质量评价

校园齐 程启先 余向洋 刘瞳晖

摘要：随着社会经济的迅速发展，大气环境质量存在逐渐恶化趋势。以新乡市为研究区域，以大气环境质量为研究对象，本研究采用灰色关联度法进行新乡市大气环境质量评价研究。研究结论：总的来看，新乡市大气环境质量有待改善，且冬半年的可悬浮颗粒物问题尤为突出。

关键词：大气环境;质量评价;灰色关联度;新乡市

中图分类号：X823 文献识别码：A 文章编号：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

大气是人类赖以生存的基本环境要素，源于我国以煤炭等化石能源为主的能源消费结构，我国的大气环境质量处于较弱水平。与其他环境问题相比，大气污染具有规模较大、扩散迅速、危害显著等特点，这也大大增加了大气污染管理与控制工作的开展难度。

许多学者就大气环境质量评价开展了研究工作，童英伟等[1]运用模糊综合法进行大气环境质量评价的实例分析验证，最大限度地避免主观人为的误差;韩旭明等[2]运用改进的免疫克隆选择算法进行大气质量评价，将其应用于大气质量评价领域;赵晓亮等[3]以阜新市2010年统计数据为例，运用熵权物元可拓模型进行城市大气质量评价;赵东洋等[4]以阜新市2008—2012年的大气质量进行改进属性识别模型的大气质量评价及其有效性的研究;王瑛等[5]以南京市2003—2013年大气环境进行改进CRITIC赋权法和模糊优选法的大气质量评价。

以上研究运用算法、模型等进行大气环境质量评价的研究工作，其方法较为繁琐、难以广泛推广。在本研究中拟运用灰色关联度法，进行河南省新乡市大气环境质量评价。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域

新乡市位于河南省北部，黄河、海河流域交界处，地形以平原为主，地势北高南低，属暖温带大陆性气候，年平均气温14℃，年平均降水量573.4mm。新乡市是中原城市群核心城市，是以电子、化工、纺织、医药、机械等产业为主的工业城市，环境污染较为严峻。

1.2 评价指标与数据

根据相关国家标准[6]，本研究中的大气环境质量评价指标包括可吸入颗粒物与气态污染物这两个方面，选取PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3作为大气质量污染因子，统计PM10、PM2.5、SO2、NO2月均浓度，并取CO日均值的第95位百分数以及O3日最大8h的第90位百分数。其中数据来源为2018年的《新乡市统计年鉴》《新乡市环境空气质量月报》。

1.3 研究方法

灰色关联度法是根据因素之间发展趋势的相似或相异程度，来衡量因素间关联程度[7]。其主要步骤为：构建指标体系，无量纲化处理，确定参考数列、计算绝对差值、关联系数、关联序，并得到分析结果。

2 大气环境质量评价

2.1 无量纲化处理

2.5 实证分析结果

总的来看，新乡市大气环境质量有待改善，且冬半年的可悬浮颗粒物问题尤为突出，该方法所获得的结果也符合新乡市大气环境质量现状[8]。从各因子关联序来看，O3、SO2、PM10是最主要的大气环境污染因子;从各月份关联序来看，冬春季節（11月-4月）是最主要的大气环境污染月份;从二者综合来看，大气环境污染在冬半年以可悬浮颗粒物为主、夏半年以从气态污染物为主。

3 研究结论与建议

3.1 研究结论

基于上述实证部分，本研究获得以下结论：

第一，从评价指标来看，本研究所构建的大气环境质量评价指标包括可吸入颗粒物与气态污染物这2个方面，具体有PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3这6个大气质量污染因子;

第二，从评价方法来看，本研究所使用的灰色关联度法在大气环境质量评价的研究中切实可行，并且具有方法较为简单、易于广泛推广的特点;

第三，从评价结果来看，本研究认为新乡市大气环境质量有待改善，且冬半年的可悬浮颗粒物问题尤为突出。

3.2 研究建议

基于上述结论部分，本研究提出以下建议：

第一，在新乡市大气环境保护工作中，亟待解决的问题是进一步控制可吸入颗粒物污染，即政府应当将其作为大气污染防治工作的重点;

第二，在环境质量评价研究工作中，将灰色关联度应用在其他方面的环境质量评价中，并使用多年的数据样本，降低其偶然性并获得更好的结果。

参考文献

[1]童英伟，刘志斌，初玲玲.基于模糊综合评价的大气环境质量评价[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2008（S1）：311-313.

[2]韩旭明，左万利，王丽敏，等.免疫算法优化的大气质量评价模型及其应用[J].计算机研究与发展，2011，48（07）：1307-1313.

[3]赵晓亮，齐庆杰，李瑞锋，等.基于熵权物元可拓模型的城市大气质量评价[J].地球与环境，2012，40（02）：250-254.

[4]赵东洋，崔铁军，翟晓丽.阜新市大气质量评价及其有效性的研究[J].环境污染与防治，2015，37（06）：111.

[5]王瑛，姜芸芸.基于改进CRITIC赋权法和模糊优选法的大气质量评价[J].统计与决策，2017（17）：83-87.

[6]GB 3095-2012.中华人民共和国大气质量标准[S].北京：中国标准出版社，2012.

[7]曹明霞.灰色关联分析模型及其应用的研究[D].南京：南京航空航天大学，2007.

[8]沙涛，杨晖.基于模糊综合法评价新乡市大气环境质量[J].中国环境管理干部学院学报，2012，22（05）：8-10+24.

收稿日期：2019-07-31

基金项目：信阳师范学院青年基金项目（NO.2019-ZRKX-01），信阳师范学院地理科学学院大学生科研基金资助项目（NO.2019-DLDXS-14）。

作者简介：校园齐（1997-），男，汉族，人文地理与城乡规划专业在读本科生。