保定市PM2.5的因素分析.pdfVIP

第 45卷第 16期 数学的实践与认识 、 1．45．No．16 2015年 8月 M ATHEMATICSIN PRACTICEAND THEORY Aug．，2015 保定市 PM 2．5的因素分析 潘 蕾，幸莉仙 (华北电力大学 经济与管理学院，河北 保定071003) 摘 要：保定市的PM2．5微粒来源广泛，成因复杂．通过整理和分析该市 2012年 1 月到 12月每 日PM2．5值、每 日平均气温、风力 以及 SO2、NO、NO2浓度等数据， 从数据统计的角度分析了这些因素与PM2．5的成因和变化趋势间的联系，进而探 讨和建立了多元线性回归模型．为保定市空气治理工作提供一定的参考． 关键词：技术经济及管理；PM2．5；多元线性回归；保定市 1 引言 据中国环保部颁布的数据显示，保定市的AQI指数经常连续几天超过400，即 严“重污 染”．保定市的主要超标污染物以PM2．5为主，PM2．5是指大气中空气动力学直径小于或等 于 2．5#m的细颗粒物，也称为可入肺颗粒物．常见 PM2．5的化学成分主要包括有机碳、碳 黑、粉尘、硫酸铁 (亚硫酸铁)、硝酸铁等五类物质．其中，有机碳、碳黑、粉尘，属于原生颗粒 物，被称为一次颗粒物；硫酸铁 (亚硫酸铁)、硝酸铁等，是由人类活动排放或 自然产生的二氧 化硫、二氧化氮等，在大气中经过光化学反应形成的二次污染物，所以被称为二次颗粒物 (见 文 f1])．一次颗粒物 由在高温下排放出的过度饱和状态的气态物质冷却凝固形成；二次颗粒 物 由气态前体污染物经过复杂的大气多项化学反应转化而成．与降尘、TSP等大气颗粒物相 比，PM2．5粒径小，携带大量的有毒、有害物质并且在大气中停留时间长、输送距离远，对人 体健康和空气质量的影响更大．颗粒物的物理和化学性质与粒径密切相关，不同地区的污染 源不同，因而其粒度分布规律和特性也不相同． 大量研究认为PM2．5超标与气温、湿度、风速等气象因素密切相关．在一定环境条件下， AQI检测指标中的二氧化硫 SO2、一氧化氮NO、二氧化氮 NO2等是形成PM2．5前的主要 气态物体 [2]_因此，研究细颗粒物PM2．5与这几个影响空气质量指数的因素的相关性是很有 必要的．本文基于以上考虑，选取了PM2．5的值、每 日平均气温、风力以及SO2、NO、NO2 浓度等指标，研究和探讨影响保定市PM2．5的因素． 2 数据来源及分析方法 2012年2月29日，国务院常务会议发布了修订的 《环境空气质量标准 ．新标准增加了细 颗粒物 (PM2．5)和臭氧 (03)8小时浓度限值监测指标．这是中国首次将PM2．5纳入空气质量 标准，也是首次由国务院通过的环境空气质量标准 3[]．本文所用的PM2．5、PM10、SO2、NO、 收稿 日期：2014—12—02 资助项 目：河北省哲学社会科学研究基地资助项 目；河北科技计划项 目) l6期 潘 营，等：保定市PM2．5的因素分析 123 NO2数据取 自中华人民共和国环境保护部的网上数据中心．地面气温、风力数据来源于中国 气象科学数据共享服务网提供的历史数据．数据范围包括保定市2012年 1月 1日至2012年 12月31日全年 365天的检测数据．本文通过建立以PM2．5为因变量，以气温等为自变量的 多元线性回归模型，利用 MATLAB中的统计工具箱命令regress实现多元线性回归分析． 3 多元线性回归方程 3．1 自变量的分析与筛选 保定市大气污染为煤烟型污染，其中PM2．5、PM10、SO2、NO、NO2等都是市区的大气 污染物．由时间变化来看，市区各污染物具有明显随时间变化特征，采暖期相对较高，非采暖 期相对较低．而采暖期与非采暖期的温度差别又间接影响了燃煤使用量、汽车尾气排放量等， 而这些往往是造成保定市空气污染的主要源头．所以，每天的温度差别会相对影响PM2．5的 含量． 根据保定市 2012年度 日平均温度及每 日空气污染指数的历史数据，用 SPSS软件绘制 出保定市气温及空气质量指数的变化趋势图，如图1所示，其中下方较稳定的是温度变化，上