西安市大氣污染物與產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值間的關(guān)系

尚繼濤

[摘要]西安市大氣污染物與產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間的關(guān)系研究采用三相散點圖進行分析。選用西安市二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5濃度值以及同時間段的生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值兩類8組數(shù)據(jù)作為研究對象，在進行分析并排除可見誤差后得出結(jié)果，即西安市二氧化硫同第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間呈二次函數(shù)關(guān)系，PM10同第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間呈一次函數(shù)關(guān)系，PM2.5同第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間呈一次函數(shù)關(guān)系，同時也論證了文中研究方法的可行性。

[關(guān)鍵詞]西安；大氣污染物；產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；關(guān)系

[中圖分類號]X196 [文獻標識碼]A

自2013年環(huán)保部對74個主要城市的空氣質(zhì)量進行監(jiān)測以來，環(huán)境問題日益成為大眾關(guān)心的焦點，相較全球其他國家和地區(qū)，我國的空氣質(zhì)量問題嚴重，尤以中西部工業(yè)地區(qū)為最。西安市作為西北地區(qū)的經(jīng)濟中心，其經(jīng)濟發(fā)展水平明顯高于周圍地區(qū)，但是環(huán)境問題明顯，空氣質(zhì)量狀況處于全國倒數(shù)行列。

城市環(huán)境污染尤其是大氣污染和該城市經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)類型有著十分密切的關(guān)系，目前國內(nèi)外此類研究主要從研究污染物的排放強度（或環(huán)境質(zhì)量變化）與經(jīng)濟發(fā)展水平（或產(chǎn)業(yè)類型）之間的關(guān)系入手，分析兩者的關(guān)系。如，李雅忠（2007）通過顆粒物、二氧化硫和二氧化氮三項污染物與經(jīng)濟的關(guān)系對山西社會經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量關(guān)系進行了分析，馮曉莉和李超（2017）利用灰色關(guān)聯(lián)分析法就西安產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與霧霾關(guān)系給出結(jié)論，陳向、周偉奇等（2016）對京津冀地區(qū)污染物排放與城市化過程的耦合關(guān)系做了定量分析。

以上研究大都探討了大氣污染的綜合指數(shù)和各個產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系，而對于單個污染物同各產(chǎn)業(yè)間的關(guān)系的研究，尤其以西安市為研究地點的尚未見報道。文中選取并收集了四類污染物和四類產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)，利用三相散點圖，對各污染物和各產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間進行相關(guān)性分析，試圖找出某兩個或多個變量間的關(guān)系，以供參考。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)域現(xiàn)狀

西安市是關(guān)中平原城市群核心城市，西北地區(qū)國家中心城市，國家重要的科研、教育、工業(yè)基地。2016年，西安地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）6257.18億元，其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值232.01億元；第二產(chǎn)業(yè)增加值2197.81億元；第三產(chǎn)業(yè)增加值3827.36億元，同年度，全市二氧化硫年平均值為20μg/m3，二氧化氮年平均濃度值為53μg/m3，PM10年平均濃度值為137μg/m3，PM2.5年平均濃度值為71μg/m3。大氣污染物，尤其是可吸入顆粒物是西安市的主要污染物。

1.2 數(shù)據(jù)及來源

文中二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5的濃度值（單位：μg/m3）數(shù)據(jù)來源于西安市環(huán)境保護局發(fā)布的2014年一季度到2017年三季度共計15個季度的環(huán)境質(zhì)量狀況季報，同時段生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值（單位：億元）數(shù)據(jù)來源于西安市統(tǒng)計局綜合處，由于各產(chǎn)值的數(shù)據(jù)發(fā)布是由1月到發(fā)布月份，所以文中通過加減運算得出了各季度的數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法

考慮到季度的周期性，文中將收集到的兩類8組數(shù)據(jù)進行4×4組合，并加入季度這一限制變量，利用軟件繪制，得到16個三相散點圖。在剔除相關(guān)性不明顯的11幅圖后，得到5幅可用于分析的散點圖，其中“二氧化硫與各產(chǎn)業(yè)”2幅，“PM10與各產(chǎn)業(yè)”2幅，“PM2.5與各產(chǎn)業(yè)”1幅，詳見圖1～圖5。

2 分析與討論

2.1 二氧化硫與第一、二產(chǎn)業(yè)

二氧化硫與第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間，除去四個較分散點外，其余點的分布大致呈二次函數(shù)關(guān)系，即產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值越高，二氧化硫濃度越高，且濃度增長速率越大。這說明西安市二氧化硫的產(chǎn)生、分布以及增長等問題均與該市第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著密切的關(guān)系，且隨著第一、二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度的加快，兩者關(guān)系會越加密切。

2.2 PM10與第一、二產(chǎn)業(yè)，PM2.5與第二產(chǎn)業(yè)

PM10與第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間，PM2.5與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間，除去較分散的點外，其余點的分布大致呈一次函數(shù)關(guān)系，即產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值越高，污染物濃度越高，但濃度增長率不變或變化較緩慢。這說明西安市PM10和PM2.5的產(chǎn)生、分布以及增長等問題均與該市第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著密切的關(guān)系，但隨著第一、二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度的加快，兩類污染物的增長速度不會變化或變化不明顯。

2.3 存在的問題

由于西安市自2014年起才公布了較為全面的四季度空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，所以文中數(shù)據(jù)只能從2014年一季度開始收集，數(shù)據(jù)較少，在分析中可能會產(chǎn)生一定的誤差。另外，文中在對數(shù)據(jù)進行散點圖繪制時，采用的是三相散點圖，在讀圖上可能會產(chǎn)生一定的誤差。

3 結(jié)論

文中選用西安市二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5濃度值以及同時間段的生產(chǎn)總值、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值兩類8組數(shù)據(jù)作為研究對象，通過繪制三相散點圖進行分析，得出西安市二氧化硫同第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間呈二次函數(shù)關(guān)系，PM10同第一、二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間呈一次函數(shù)關(guān)系，PM2.5同第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值之間呈一次函數(shù)關(guān)系。

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