基于主成分分析的主要污染物減排策略探析
——以粵港澳大灣區(qū)某區(qū)域為例

石結容

（廣州市灝瀚環(huán)保科技有限公司，廣東 廣州 510655）

社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展往往是以犧牲環(huán)境為代價的，近幾年在對“主要污染物”[1-2]研究中，國內外學者對主要污染物排放量影響因素[3]的研究都是從環(huán)境經(jīng)濟學和可持續(xù)發(fā)展角度進行的，多側重于從研究單一或多種污染物的排放強度[4-7]與經(jīng)濟發(fā)展水平之間的關系入手，本文通過構建主要污染物排放量影響因素相應的指標體系[8]，運用SPSS主成分分析功能[9-10]，對2011～2014年粵港澳大灣區(qū)某區(qū)域主要污染物排放的影響因子共性及差異性[11]進行分析，了解并確定主要污染物排放影響因子[12-14]，為主要污染物減排工作提出有效建議。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域位于廣東省中部地區(qū)，下轄多個鎮(zhèn)街。區(qū)內以汽車零部件、醫(yī)療器械、電子電器、飲料食品生產(chǎn)等工業(yè)為主，是粵港澳大灣區(qū)核心的工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域。

2 區(qū)域主要污染物排放特征

2.1 主要污染物排放總量有所下降

2011～2014年，研究區(qū)域各個鎮(zhèn)的氮氧化物排放量增減不一，但氮氧化物的排放總量不斷增加；二氧化硫以及化學需氧量排放量四年間呈現(xiàn)一定的波動，但總體呈增加趨勢；氨氮排放量，四年間呈現(xiàn)一定的波動，但總量在不斷下降。

2.2 主要污染物排放區(qū)域集中

工業(yè)源化學需氧量及氨氮主要排放鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中在中北部三個鎮(zhèn)街；二氧化硫和氮氧化物排放鄉(xiāng)鎮(zhèn)則主要集中在北部及南部三個鎮(zhèn)街；這些主要排放鄉(xiāng)鎮(zhèn)的排放量均占全區(qū)排放的80%以上。而化學需氧量主要排放鄉(xiāng)鎮(zhèn)（包括2個鎮(zhèn)街）的排放量占全區(qū)總排放量的75%以上，農(nóng)業(yè)源化學需氧量主要排放鄉(xiāng)鎮(zhèn)（包括3個鎮(zhèn)街）的排放量占全區(qū)總排放量的65.90%。

2.3 主要污染物排放行業(yè)集中

長期以來，研究區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構中火力發(fā)電、建筑陶瓷制品制造、棉印染精加工、鋁壓延加工等六大重污染行業(yè)占一定比重，二氧化硫排放量偏大。2011～2014年期間，六大產(chǎn)業(yè)的二氧化硫排放量由2010年的70.29%上升到2014年的73.44%，其中火力發(fā)電排放量最大，2014年排放量達5 909.23噸，較2011年增長了46.57%。

研究區(qū)域化學需氧量工業(yè)源主要來自棉印染精加工、鋁壓延加工、啤酒制造、化纖織物染整精加工四大產(chǎn)業(yè)。2014年，四大產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢水化學需氧量排放占比為88.21%，較2011年增長了13%。其中棉印染精加工占比最大且呈增長趨勢。

3 區(qū)域主要污染物排放影響因素分析

3.1 影響因子的選擇

通過文獻歸納和專家咨詢，結合研究區(qū)的情況，從社會、自然、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、經(jīng)濟等方面選取影響研究區(qū)主要污染物因素，見表1。

表1 研究區(qū)域主要污染物排放影響因子

3.2 主成分分析

選定10個影響因子后，將研究區(qū)域2011～2014年7個鎮(zhèn)相應因子的值導入SPSS軟件，運用因子分析中的主成分分析法進行分析，分結果如下：

（1）2011年度影響研究區(qū)域主要污染物排放的因素包括單位面積地區(qū)生產(chǎn)總值、農(nóng)用化肥施用強度、工業(yè)廢氣排放量這幾個影響因子。

（2）2012年度影響研究區(qū)域主要污染物排放的因素包括單位面積地區(qū)生產(chǎn)總值、農(nóng)用化肥施用強度、工業(yè)鍋爐數(shù)，工業(yè)鍋爐數(shù)取代了工業(yè)廢氣排放量對研究區(qū)域主要污染物排放的影響。

（3）2013年度影響粵港澳大灣區(qū)某區(qū)域主要污染物排放的因素包括單位面積地區(qū)生產(chǎn)總值、農(nóng)用化肥施用強度、工業(yè)鍋爐數(shù)等影響因子，與2012年主要影響因子保持一致。

（4）2014年度影響研究區(qū)域主要污染物排放的因素包括人口密度、單位面積地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)鍋爐數(shù)，人口密度取代了農(nóng)用化肥使用強度成為影響對研究區(qū)域主要污染物排放主要因子，說明在各項減排措施的大力推行下工農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響因素在逐步減小，社會因素逐漸成為影響主要污染物排放的重要因素。

4 結論與建議

4.1 結論

2011-2014年影響研究區(qū)域主要污染物排放的影響因素既具有一定的共性，也具有一定的差異性。

（1）經(jīng)濟發(fā)展總量以及工業(yè)發(fā)展是影響主要污染物排放的共性因素，單位地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)鍋爐數(shù)與主要污染物排放量成正相關關系，即單位地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)鍋爐數(shù)量越多與主要污染物排放量就越多。

（2）2011-2013年農(nóng)業(yè)和工業(yè)等產(chǎn)業(yè)因素是影響主要污染物排放的主要因素，主要影響因子包括農(nóng)用化肥施用強度、工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)鍋爐數(shù)等；

（3）2014年人口密度成為影響主要污染物排放顯著的因子之一，社會因素與產(chǎn)業(yè)因素共同影響主要污染物排放。

4.2 建議

4.2.1 加強對農(nóng)業(yè)化學品投入的控制，推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化

研究區(qū)域在主成分分析過程中與部分農(nóng)業(yè)因素的相關性較強，體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)影響因素對水環(huán)境質量的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥的使用是水環(huán)境污染中氮素的主要來源之一，加強對農(nóng)業(yè)化學品投入的管理控制對水環(huán)境污染防治具有重要意義。同時對于粵港澳大灣區(qū)某區(qū)域各地區(qū)來說，北部片區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占地區(qū)產(chǎn)值較大比重，對于化肥、農(nóng)藥的使用量遠遠高于其他地區(qū)，導致化肥、農(nóng)藥等物質的流失成為影響區(qū)域水環(huán)境質量的主要因素。

4.2.2 工業(yè)排放污染防治

工業(yè)廢氣排放量、工業(yè)鍋爐數(shù)是研究區(qū)域主要大氣環(huán)境污染的主要影響因素，對區(qū)域大氣環(huán)境質量安全具有至關重要的作用。研究區(qū)域中部片區(qū)、南部片區(qū)經(jīng)濟發(fā)達，工業(yè)廢氣排放量大，各項污染指標評價都影響其他地區(qū)，因此工業(yè)污染防治是保護區(qū)域大氣環(huán)境的重要措施。

4.2.3 生活污水管理控制

對研究區(qū)域主要污染物排放特征研究中發(fā)現(xiàn)，單位地區(qū)生產(chǎn)總值以及人口密度也對大氣環(huán)境、主要水環(huán)境也有著至關重要的作用?；瘜W需氧量、氨氮等污染物質的主要來源為生活污水，而非工業(yè)廢水，由此可見加強生活污水的管理控制對于保護研究區(qū)域水環(huán)境至關重要[15]。