基于API方法的成都市大氣污染評(píng)價(jià).doc

四川農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文基于API方法的成都市大氣污染評(píng)價(jià) 摘要：采用空氣污染指數(shù)API 法對(duì)成都市2008年大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：2008 年成都市空氣質(zhì)量達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)率為86.81%。影響成都市空氣質(zhì)量的主要污染物為可吸入顆粒物,主要污染時(shí)間為1、3、12月。影響因素為氣象和人為活動(dòng)。建議采取加快城市綠化和固化建設(shè),優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展和推廣使用清潔能源等污染防治對(duì)策。關(guān)鍵詞：API；成都；質(zhì)量評(píng)價(jià)Assessment of Air Pollution in Chengdu Based on APIWei hanli（Environment Engineering, Urban and Rural Development College, Sichuan Agricultural University, 611830)Tutor: Yang keyan(Associate professor ) (Department of Environmental Science and Engineering, Urban and Rural Development College, Sichuan Agricultural University, 611830)Abstract: This thesis assesses the atmosphere environmental quality with the air pollution index method,take example for air quality of Chengdu in 2008. The results show: Chengdu in 2008 meet the Grade II national standards for air quality rate of 86.81%. The particulate is the key pollutant affecting the air quality in Chengdu. And the main affect periods are January,March and December. The affect factors are weather and factitious activities. Efforts should be made to strengthen urban afforesting and greening, optimize the urban industrial structure, and developing the use of cleaner high-quality energy.Key words: Air Pollution Index(API),Chengdu,Quality Assessmentii目錄1 引言12 大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)工作研究發(fā)展概況12.1 國(guó)內(nèi)外大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究現(xiàn)狀12.2 大氣質(zhì)量研究方法32.2.1 專家評(píng)價(jià)法32.2.2 經(jīng)濟(jì)分析法32.2.3 生物評(píng)價(jià)法32.2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)法42.2.5 指數(shù)評(píng)價(jià)法43 大氣污染評(píng)價(jià)73.1 成都市空氣質(zhì)量時(shí)間的變化規(guī)律73.1.1 月均值變化規(guī)律分析73.1.2 2008年空氣質(zhì)量狀況的分析83.1.3 API指數(shù)分值段統(tǒng)計(jì)分析93.2 成都市空氣質(zhì)量空間的變化規(guī)律103.2.1 各城區(qū)空氣質(zhì)量的相似性103.2.2 各城區(qū)空氣質(zhì)量的差異性114 成都市大氣污染特征145 成都市污染防治措施145.1 針對(duì)可吸入顆粒物的控制對(duì)策145.2 針對(duì)其它污染物的控制對(duì)策156 結(jié)束語(yǔ)15參考文獻(xiàn)16致謝17四川農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文1 引言20世紀(jì)50年代起，隨著世界范圍工業(yè)化和城市化的速度加快，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中不斷發(fā)生大規(guī)模的污染事件。著名的有英國(guó)倫敦?zé)熿F事件、美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、美國(guó)多諾拉煙霧事件、比利時(shí)馬斯河谷煙霧事件等等，給社會(huì)造成了很大的危害1。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，人類不能不加節(jié)制的開(kāi)發(fā)利用環(huán)境，在尋求利用自然資源改善人類物質(zhì)和精神生活的同時(shí)，必須尊重自然規(guī)律，否則，將會(huì)給自然環(huán)境帶來(lái)不可逆轉(zhuǎn)的破壞，最終毀了人類的家園。在公眾強(qiáng)烈要求下，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)開(kāi)始強(qiáng)化以法制手段控制污染物向空氣、水體和土壤中排放，此種舉措對(duì)保護(hù)環(huán)境起到重要作用。與此同時(shí)，用以監(jiān)督執(zhí)法的環(huán)境監(jiān)測(cè)，包括污染氣象，水文和水質(zhì)的同步監(jiān)測(cè)和研究工作也普遍開(kāi)展起來(lái)。為了能使環(huán)境監(jiān)測(cè)取得的大量數(shù)據(jù)資料概括反映環(huán)境現(xiàn)狀、判斷環(huán)境污染程度或評(píng)價(jià)環(huán)境現(xiàn)狀的質(zhì)量是否符合法規(guī)要求及其對(duì)人體健康和其它方面的影響。從50年代起，許多環(huán)境科學(xué)家研究和編制出各種環(huán)境指數(shù)，如最早的格林大氣污染綜合指數(shù)等。60年代以來(lái)，世界各國(guó)都越來(lái)越重視環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)工作，如美國(guó)在1977-1981年環(huán)境科學(xué)規(guī)劃中曾多次提出進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的研究，由此，大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)便應(yīng)用而生。 空氣污染已經(jīng)成為世界上許多城市面臨的最嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一，強(qiáng)化大氣環(huán)境管理，防治空氣污染及優(yōu)化空氣污染防治措施是城市環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)緊迫任務(wù)2。隨著我國(guó)工業(yè)、交通和建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，以二氧化碳、氮氧化物和懸浮顆粒物為主的大氣污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重，已經(jīng)成為我國(guó)政府和社會(huì)共同面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。惡劣的大氣環(huán)境不僅直接影響了人民群眾的身體健康，也影響了城市改革開(kāi)放的形象。因此，各城市紛紛開(kāi)展了對(duì)大氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)和對(duì)污染的治理及研究。1999年在全國(guó)338個(gè)環(huán)境統(tǒng)計(jì)的城市中，112個(gè)城市空氣質(zhì)量達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，占33.1%；226個(gè)城市空氣質(zhì)量超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，占66.9%；137個(gè)城市空氣質(zhì)量超過(guò)國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)屬于中度或嚴(yán)重污染狀態(tài)3。2 大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)工作研究發(fā)展概況2.1 國(guó)內(nèi)外大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究現(xiàn)狀具體的講，環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)就是確定、說(shuō)明和預(yù)測(cè)一定區(qū)域范圍內(nèi)人類活動(dòng)對(duì)人體健康、生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境的影響程度，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是對(duì)環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣進(jìn)行定性和定量的評(píng)述和分級(jí)。自50年代起，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始研究和應(yīng)用大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法4，70年代以來(lái)，進(jìn)展很快。近年來(lái)，大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法有了新的發(fā)展，已經(jīng)有幾十余種。格林在1966年提出了美國(guó)格林大氣污染綜合指數(shù)。1971年9月，美國(guó)原子能委員會(huì)橡樹(shù)嶺國(guó)立實(shí)驗(yàn)室提出美國(guó)橡樹(shù)嶺大氣質(zhì)量指數(shù)(QARQI)。加拿大的哈勃使用了由三個(gè)指數(shù)（特定污染物指數(shù)、城際大氣質(zhì)量指數(shù)和工業(yè)排放量指數(shù)）組成的加拿大大氣質(zhì)量指數(shù)。1974l976年在開(kāi)展“北京西郊環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究”工作中使用了均值型指數(shù)法。上海第一醫(yī)學(xué)院姚志麒教授（1978年）提出了上海型大氣質(zhì)量指數(shù)5。環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)專業(yè)委員會(huì)提出了分級(jí)評(píng)價(jià)法，按國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)辦公室制訂的中華人民共和國(guó)大氣質(zhì)量暫行標(biāo)準(zhǔn)，并參照12個(gè)城市大氣污染實(shí)際水平，將大氣質(zhì)量劃分為五級(jí)。其中第一、第二、第三級(jí)相當(dāng)于保護(hù)大多數(shù)人的健康和城市一般植物需要達(dá)到的水平，第四、第五級(jí)相當(dāng)于污染和重污染水平。分級(jí)評(píng)分的計(jì)算方法，采用百分制。評(píng)分愈高，大氣質(zhì)量愈好。沈珍瑤6等（1997年）比較了環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用的模糊綜合評(píng)判法、灰色聚類法及物元分析方法的異同，著重比較了隸屬函數(shù)、白化函數(shù)及關(guān)聯(lián)度函數(shù)及其物理意義上的差異。楊立民7等（1999年）運(yùn)用雙極性壓縮函數(shù)適應(yīng)度定標(biāo)和基于排擠方法的選擇算子改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法(SGA)，使其成為簡(jiǎn)單通用、快速收斂的并行全局搜索算法，利用該算法優(yōu)化誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)(BPN)，克服了BPN收斂慢和不具有全局收斂性的缺陷，在此基礎(chǔ)上，建立大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，并將該模型用于實(shí)例。熊德琪8等（2000年）以模糊集理論中的權(quán)廣義距離概念來(lái)表示待評(píng)價(jià)的城市空氣質(zhì)量狀況與已知的空氣質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，提出一種新的城市空氣質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的模糊分析方法。王郁平9等（2000年）為了探索物元分析的綜合評(píng)判模型在區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用的可行性, 建立了評(píng)判大氣環(huán)境質(zhì)量的物元經(jīng)典域和節(jié)域,把每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)環(huán)境質(zhì)量做為待評(píng)事物,計(jì)算待評(píng)事物與經(jīng)典事物的關(guān)聯(lián)度,對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所屬的區(qū)域環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià).實(shí)例表明,物元綜合評(píng)判模型用于區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)是可行的。該方法具有計(jì)算簡(jiǎn)便,易于推廣,便于計(jì)算機(jī)編程等優(yōu)點(diǎn)。楊文東10（2001年）采用模糊綜合評(píng)判法，建立了加權(quán)平均型數(shù)學(xué)模型評(píng)價(jià)和分析武漢市近年來(lái)大氣環(huán)境質(zhì)量，所得結(jié)果與武漢市大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀相符合。劉毓等11（2001年）將模糊敖學(xué)應(yīng)用于上海指數(shù)法，在評(píng)價(jià)函數(shù)中引入半梯形隸屬函數(shù)和倍斜率隸屬函數(shù)，提出模糊上海指教法；將此法應(yīng)用于延安市的太氣質(zhì)量評(píng)價(jià)工作。與歐幾里德貼近度法和上海指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行比較表明，模糊上海指數(shù)法的評(píng)價(jià)結(jié)果是科學(xué)臺(tái)理的。鄭成德12（2002年）運(yùn)用主成分分析法評(píng)價(jià)了大氣環(huán)境質(zhì)量。楊毅等13（2002年）以湖北黃石市為例，運(yùn)用模糊綜合評(píng)判法對(duì)其大氣環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。熊忠華等14運(yùn)用基于遺傳算法的BP網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)某地區(qū)大氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。唐燕秋等15（2005年）采用API法對(duì)重慶市主城區(qū)2001-2003年的大氣質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。甘信華等16（2008年）以MATLAB為工具，編制了基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)程序，并將其應(yīng)用于城市大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。通過(guò)與物元評(píng)價(jià)法、模糊綜合評(píng)判法和灰色聚類分析法的評(píng)價(jià)結(jié)果比較，得到了基本一致的評(píng)價(jià)結(jié)論。研究表明，基于MATLAB的BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)是切實(shí)可行的，評(píng)價(jià)結(jié)論具有客觀性和實(shí)用性。陳新等17（2006年）采用空氣污染指數(shù)API 法對(duì)某城市2003 年大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。潘虹梅等18（2008年）應(yīng)用API法對(duì)我國(guó)86個(gè)重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量主要分析指標(biāo)空氣污染指數(shù)(API)、首要污染物、空氣質(zhì)量級(jí)別，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。麻冰涓等19（2008年）應(yīng)用改進(jìn)的灰色聚類法對(duì)鄭州市的大氣環(huán)境質(zhì)量做了評(píng)價(jià)。2.2 大氣質(zhì)量研究方法雖然目前的評(píng)價(jià)方法有很多種，但大體上可分成以下幾類：專家評(píng)價(jià)法、經(jīng)濟(jì)分析法、大氣污染生物評(píng)價(jià)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法和指數(shù)評(píng)價(jià)法等20。2.2.1 專家評(píng)價(jià)法專家評(píng)價(jià)法是一種古老的方法，但至今仍有重要地位，它是一種借助于專家堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。專家評(píng)價(jià)法的突出特點(diǎn)在于對(duì)那些數(shù)學(xué)方法難以表達(dá)的因素，專家們可以比較客觀地定量評(píng)價(jià)；在缺乏足夠數(shù)據(jù)和原始資料的情況下，專家們可以根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)做出較準(zhǔn)確的定量估計(jì)；專家們可以對(duì)定性評(píng)價(jià)賦予權(quán)值，以打分的方法做出定量評(píng)價(jià)，以確定環(huán)境質(zhì)量的級(jí)別。這種評(píng)價(jià)方法是以評(píng)價(jià)者的主觀判斷為基礎(chǔ)的一種評(píng)價(jià)方法，參與這些評(píng)價(jià)的大都是某一方面的權(quán)威，其評(píng)價(jià)意見(jiàn)具有權(quán)威性，但同時(shí)也具有一定的主觀性。2.2.2 經(jīng)濟(jì)分析法經(jīng)濟(jì)分析法是考慮環(huán)境質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是以事先擬定好的某一環(huán)境質(zhì)量綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)不同對(duì)象，從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。它的運(yùn)用只能是從另一角度，宏觀地、粗略地進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且常常因人的主觀愿望的變化而變化。2.2.3 生物評(píng)價(jià)法大氣污染生物評(píng)價(jià)法是從生物學(xué)的角度來(lái)評(píng)價(jià)受污染大氣環(huán)境給植物生長(zhǎng)帶來(lái)的影響，根據(jù)不同生物對(duì)不同污染物引起的反應(yīng)癥狀來(lái)判斷生物的污染程度。大氣污染生物評(píng)價(jià)法的適用需要在調(diào)查了解受害物質(zhì)地區(qū)附近是否有排放有害氣體的工廠、車間或裝置以及排放有害氣體的種類、特性和長(zhǎng)期仔細(xì)觀察，葉子受害癥狀的基礎(chǔ)上做出判斷。但由于凍害、病蟲(chóng)害、干早、施肥不足、農(nóng)藥藥害等原因也可使植物受害，并且有時(shí)它們所產(chǎn)生危害癥狀與污染物污染癥狀十分相似，因而往往容易混淆，對(duì)正確評(píng)價(jià)大氣環(huán)境質(zhì)量帶來(lái)一定的困難。2.2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)法模糊綜合評(píng)價(jià)法主要依據(jù)客觀事物具有的一種普通性不確定性而運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)工具對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種方法。其關(guān)鍵是求某一評(píng)價(jià)因素屬于第J級(jí)評(píng)價(jià)的隸屬度。此法對(duì)處理由于不確定性造成難以確切表達(dá)的模糊問(wèn)題很有用處。它不僅能反映不同空間、時(shí)間大氣質(zhì)量狀況和各污染因子的貢獻(xiàn)率，其評(píng)價(jià)過(guò)程不受污染因子種類的限制，而且充分考慮了各因子之間的相互聯(lián)系和相互作用關(guān)系，更能全面客觀地反映一定區(qū)域的大氣環(huán)境質(zhì)量，使評(píng)價(jià)結(jié)果更符合實(shí)際情況。這種方法的特點(diǎn)是用隸屬度來(lái)刻畫(huà)環(huán)境質(zhì)量分級(jí)的界限，并注意界限的模糊性，但是它在賦權(quán)的問(wèn)題上還有待進(jìn)一步研究。2.2.5 指數(shù)評(píng)價(jià)法指數(shù)評(píng)價(jià)法是目前進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的一種主要的方法。指數(shù)評(píng)價(jià)法是在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中最早應(yīng)用而且目前也在廣泛應(yīng)用的一種評(píng)價(jià)方法。它依據(jù)的是指標(biāo)體系和指標(biāo)值。它可以作為環(huán)境質(zhì)量分級(jí)的依據(jù)，可以將大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)歸納為有規(guī)律的指數(shù)表達(dá)式，對(duì)不同的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行比較，可為專家評(píng)價(jià)法提供比較客觀的量化依據(jù)，可作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的替代形式進(jìn)行交流。因此它具有相當(dāng)?shù)目陀^性和可比性。我國(guó)大氣污染監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)大多采用大氣質(zhì)量指數(shù)法。主要的指數(shù)方法包括5：1、疊加型指數(shù)P式中： Cii污染物的實(shí)測(cè)濃度；Si 污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；n污染因子個(gè)數(shù)。2、均值型大氣質(zhì)量指數(shù)I均值型指數(shù)的通式是：式中： Pi單因子污染指數(shù)，即實(shí)測(cè)污染濃度與相應(yīng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)值的比值；Cii污染物的實(shí)測(cè)濃度；Si污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；n污染因子個(gè)數(shù)。北京、廣州等城市在大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)中曾采用過(guò)均值型指數(shù)。上述三個(gè)指數(shù)均以超標(biāo)倍數(shù)的大小來(lái)分級(jí)。北京公式： 式中：北京均值型指數(shù)值；SO2的實(shí)測(cè)濃度；飄塵的實(shí)測(cè)濃度；SO2的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；飄塵的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。廣州公式： 式中：廣州均值型指數(shù)值；SO2的實(shí)測(cè)濃度；降塵的實(shí)測(cè)濃度；SO2的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；降塵的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。廣州公式將SO2單因子指數(shù)與降塵單因子指數(shù)相乘，注意了光化學(xué)污染問(wèn)題。3、上海大氣質(zhì)量指數(shù)=式中：Cii污染物的實(shí)測(cè)濃度；Si污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值；n污染因子個(gè)數(shù)。在大氣污染的諸多因子中，總是有某種因子對(duì)該區(qū)大氣污染有重要作用，而其它因子的作用相對(duì)次要。4、加權(quán)均值型指數(shù)I 式中：Wii污染物的加權(quán)值；Pi單因子污染指數(shù)；n污染因子個(gè)數(shù)。5、南京的大氣質(zhì)量指數(shù)I式中：Wi i污染物的加權(quán)值；Pi單因子污染指數(shù)；n污染因子個(gè)數(shù)。6、空氣污染指數(shù)法API(Air Pollution Index)空氣污染指數(shù)法API(Air Pollution Index)是一種反映和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的方法，就是將常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物的濃度簡(jiǎn)化成為單一的概念性數(shù)值形式、并分級(jí)表征空氣質(zhì)量狀況與空氣污染的程度，其結(jié)果簡(jiǎn)明直觀，使用方便，適用于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)。污染指數(shù)為當(dāng)日一定區(qū)域內(nèi)大氣中各污染物的綜合污染指數(shù)，因其簡(jiǎn)便、直觀，可定量表征空氣污染的程度，為國(guó)際上普遍使用。首要污染物為當(dāng)日本區(qū)域內(nèi)最主要的空氣污染成分，空氣質(zhì)量狀況及級(jí)別指每日該區(qū)域內(nèi)大氣環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣程度。空氣污染指數(shù)的確定原則：空氣質(zhì)量的好壞取決于各種污染物中危害最大的污染物的污染程度?？諝馕廴局笖?shù)是根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)污染物對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響來(lái)確定污染指數(shù)的分級(jí)及相應(yīng)的污染物濃度限值。空氣污染指數(shù)對(duì)應(yīng)的污染物濃度限值表和空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別表分別如表1和表221。表1空氣污染指數(shù)對(duì)應(yīng)的污染物濃度限值表污染指數(shù)污染物濃度（毫克/立方米）APISO2（日均值）NO2（日均值）PM10（日均值）CO（小時(shí)均值）O3（小時(shí)均值）500.0500.0800.05050.1201000.1500.1200.150100.2002000.8000.2800.350600.4003001.6000.5650.420900.8004002.1000.7500.5001201.0005002.6200.9400.6001501.200表2空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別表空氣污染指數(shù)API空氣質(zhì)量狀況對(duì)健康的影響建議采取的措施050優(yōu) 可正?；顒?dòng)51100良101150輕微污染 易感人群癥狀有輕度加劇，健康人群出現(xiàn)刺激癥狀 心臟病和呼吸系統(tǒng)疾病患者應(yīng)減少體力消耗和戶外活動(dòng)151200輕度污染201250中度污染 心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇，運(yùn)動(dòng)耐受力降低，健康人群中普遍出現(xiàn)癥狀 老年人和心臟病、肺病患者應(yīng)在停留在室內(nèi)，并減少體力活動(dòng)251300中度重污染300重污染 健康人運(yùn)動(dòng)耐受力降低，有明顯強(qiáng)烈癥狀，提前出現(xiàn)某些疾病 老年人和病人應(yīng)當(dāng)留在室內(nèi)，避免體力消耗，一般人群應(yīng)避免戶外活動(dòng)API的計(jì)算為：將污染物實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與表一得數(shù)據(jù)對(duì)比，用內(nèi)插法計(jì)算，便可得到該污染物濃度下的API值，API值最大的污染物為首要污染物，該API值為當(dāng)?shù)氐奈廴局笖?shù)。當(dāng)API50，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良，空氣質(zhì)量級(jí)別為級(jí)，此時(shí)不報(bào)告首要污染物。API在51-100空氣質(zhì)量為級(jí)，API在101-200空氣質(zhì)量為級(jí)，API在201-300空氣質(zhì)量為級(jí)，API300空氣質(zhì)量為級(jí)。API=100對(duì)應(yīng)的污染物濃度為國(guó)家空氣質(zhì)量日均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)22。根據(jù)我國(guó)空氣污染特點(diǎn)和污染防治重點(diǎn)，目前計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目暫定為：二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物或總懸浮顆粒物。3 大氣污染評(píng)價(jià)本文用API法，從成都市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)上收集了2008年的API數(shù)據(jù)23，收集數(shù)據(jù)內(nèi)容包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)時(shí)間、API值、首要污染物和空氣質(zhì)量狀況。對(duì)其污染指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（其中有兩天因網(wǎng)站上沒(méi)有公布成都各常規(guī)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而使2008年的數(shù)據(jù)缺失兩天，因此本次評(píng)價(jià)的天數(shù)為364天），評(píng)價(jià)區(qū)域僅限成都市城區(qū)。本文采用均值指數(shù)法，利用公式（1）計(jì)算各監(jiān)測(cè)點(diǎn)月均值、成都市日均值、成都市月均值。各種評(píng)價(jià)因子的計(jì)算思路：各監(jiān)測(cè)點(diǎn)月均值：以需計(jì)算的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的該月的日均值計(jì)算。成都市日均值：以該日的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的日均值計(jì)算。成都市月均值：以該月的成都市日均值計(jì)算。通過(guò)比較得出成都市隨時(shí)間、空間的變化規(guī)律。另外統(tǒng)計(jì)一年中NOX、SO2作為首要污染物出現(xiàn)的頻率，可以看出城市的污染特征。3.1 成都市空氣質(zhì)量時(shí)間的變化規(guī)律3.1.1 月均值變化規(guī)律分析API值的大小可以反映出大氣環(huán)境質(zhì)量的好壞，全年API值的月均曲線可以大致反映一年中大氣質(zhì)量的變化趨勢(shì)。下圖是成都市主城區(qū)API值的月均值曲線。由圖1可以看出一年中基本上是7、8、9、11月的API值較低，12月以及15月的大氣污染要相對(duì)嚴(yán)重一些，這與實(shí)際的大氣污染情況是一致的。主要原因是成都市城市氣候條件差，靜風(fēng)頻率高達(dá)43%，風(fēng)速較低（平均風(fēng)速僅1.3m/s），逆溫層低。從氣象條件來(lái)看，79月主城區(qū)的氣壓相對(duì)較低，相對(duì)濕度比其它月份要大風(fēng)速也較快，并且雨天相對(duì)較多，這些條件均利于大氣污染物的擴(kuò)散，并且城市下墊面受太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，上升氣流顯著，能形成局部對(duì)流，使得污染物很快被帶到高層大氣中，近地面大氣能得到充分的凈化和擴(kuò)散，因此這段時(shí)間大氣環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較好。3.1.2 2008年空氣質(zhì)量狀況的分析對(duì)2008年每月不同空氣質(zhì)量狀況的天數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出，12月以及14月，輕微污染與輕度污染的天數(shù)都較多，說(shuō)明這時(shí)的空氣污染相對(duì)要嚴(yán)重一些。從受污染天數(shù)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，12月是受空氣污染最嚴(yán)重的月份，空氣質(zhì)量為級(jí)的天數(shù)達(dá)到了14天，該月45%的時(shí)間污染都比較嚴(yán)重,達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(API=100)的達(dá)標(biāo)率僅為54.84%。而1、3月是輕度污染天數(shù)最多的，均有3天，其達(dá)標(biāo)率(API=100)分別為：77.42%，77.42%。而且根據(jù)圖1可以看出3月API值達(dá)到了101，空氣質(zhì)量為級(jí)，是唯一月均值為輕微污染的月份，所以三月也是污染很嚴(yán)重的月份。1、3、12月均為達(dá)標(biāo)率(API=100)小于80%的月份，并且圖1顯示這三個(gè)月的API均值都比較高，所以這三個(gè)月是成都市一年中的主要污染月份。達(dá)到級(jí)天數(shù)最多的月份是9、11月，均為5天。但9月仍然有2天為輕微污染。8月API值均小于100，是整體空氣質(zhì)量最好的月份，是唯一的空氣完全達(dá)標(biāo)的月份。從達(dá)標(biāo)率來(lái)看(API=100)8、9、11月，空氣質(zhì)量狀況良好，均在95%以上。成都市城區(qū)全年空氣質(zhì)量以良為主，日均空氣污染指數(shù)（API）范圍24182，優(yōu)良率為86.81%。空氣質(zhì)量為優(yōu)的有27天，良為289天，輕微污染39天，輕度污染9天，無(wú)中度及以上污染，數(shù)據(jù)缺失2天。2008年成都市城區(qū)空氣質(zhì)量狀況如圖2。表3空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果表月份優(yōu)（d）良（d）輕微污染（d）輕度污染（d）（d）（d）（d）優(yōu)良率（%）1234567891011122008年1200113354522723232424282727272225241528944441210221143930321000000091200113354522723232424282727272225241528974762210221144877.4286.2177.4280.0093.5593.3396.77100.0093.1093.5596.6754.8486.813.1.3 API指數(shù)分值段統(tǒng)計(jì)分析對(duì)2008年的API指數(shù)按不同指數(shù)段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表4所示。表4年主城區(qū)API值統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果API分段平均一年中的天數(shù)所占比例（%）API范圍累計(jì)天數(shù)累計(jì)比例（%）909110010111011112012113013114014115015124571166557967.3119.504.401.651.371.371.922.489010011012013014015015124531633233834334835536467.3186.8191.2192.8694.2395.6097.52100.00由表4可以得出，成都2008年中API小于90的天數(shù)為245天，屬于一年中按照目前的治理水平肯定能好于級(jí)的天數(shù)占67.31%；API在91100范圍的71天，雖然好于級(jí)，但可能容易反彈，需要鞏固加強(qiáng)，占19.50%；API在101120范圍的22天，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，是屬于通過(guò)加強(qiáng)污染控制和加大監(jiān)管力度以及氣象條件適宜的情況下，經(jīng)過(guò)努力能夠改善到滿足二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（API=100），占6.05%；API在121150范圍的17天，也屬于經(jīng)過(guò)全方位努力可能改善到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（API=100）的天數(shù)，但API值越大轉(zhuǎn)換難度就越大，占4.66%；API值大于150的天數(shù)為9天，要使其改善到滿足二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)難度非常大，可能是受氣候、氣象等不可控因素影響較大，占2.48%。根據(jù)以上的分析，API值小于120的天數(shù)為338天，占92.86%；API值小于130的天數(shù)為343天，占94.23%；API值小于150的天數(shù)為355天，占97.52%。如果在目前的管理和控制水平上，再加大污染控制和監(jiān)管力度，使各種污染控制措施全面落實(shí)到位，可以爭(zhēng)取API在120150范圍內(nèi)的大氣質(zhì)量滿足二級(jí)天數(shù)。因此成都市主城區(qū)一年中好于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)比例有望達(dá)到95%以上。所以，為了保障全體市民的身心健康，呼吸更多的新鮮空氣，在制定未來(lái)幾年大氣污染防治規(guī)劃目標(biāo)時(shí)將于2015年好于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)比例定為95%，從統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的角度來(lái)看是可行的和必要的。3.2 成都市空氣質(zhì)量空間的變化規(guī)律3.2.1 各城區(qū)空氣質(zhì)量的相似性分析成都市各城區(qū)大氣質(zhì)量指數(shù)隨時(shí)間變化的序列24，計(jì)算各序列兩兩之間的相關(guān)系數(shù)(公式為，其中i，j分別代表不同的城區(qū)，表示第K個(gè)特征平均值），可得出相似矩陣R，如下表。分析結(jié)果表明其相似系數(shù)值全在0.95以上，最小值也達(dá)到0.96，由此可見(jiàn)，各城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量隨時(shí)間變化的規(guī)律具有很大的相似性。圖2較清晰的體現(xiàn)了2008年成都各城區(qū)的API月均值變化趨勢(shì)，以及其相互之間的相似性。表5 成都各城區(qū)空氣質(zhì)量相似矩陣城區(qū)成華區(qū) 高新區(qū) 金牛區(qū) 錦江區(qū) 青羊區(qū) 武侯區(qū) 成化區(qū)高新區(qū)金牛區(qū)錦江區(qū)青羊區(qū)武侯區(qū)中心城區(qū)10.9673270.9631760.9600330.9596090.9615170.96725810.9913580.9926250.9936770.9945270.99746910.9791250.9964420.9970250.99713210.9834520.9833650.98911710.994180.99853110.996433.2.2 各城區(qū)空氣質(zhì)量的差異性對(duì)各主城區(qū)的API日均值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)API都超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（API=100）的天數(shù)情況如表6。通過(guò)表6可以發(fā)現(xiàn)高新區(qū)和武侯區(qū)的超過(guò)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（API=200）的天數(shù)一年中均有1天，空氣質(zhì)量屬于中度污染，均在 1月出現(xiàn)。而12月輕微污染的天數(shù)各區(qū)大都在10天以上，只有錦江區(qū)輕微污染天數(shù)最少為8天。可見(jiàn)在12月，各區(qū)空氣質(zhì)量都較差，錦江區(qū)稍好一點(diǎn)。而輕度污染最嚴(yán)重的月份是4月，各個(gè)區(qū)都有，最少的為1天，最多的為4天。各城區(qū)一年超過(guò)各二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（API=100）的天數(shù)統(tǒng)計(jì)如表7，超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)均在40天以上，可見(jiàn)各城區(qū)的污染比較嚴(yán)重。超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)最多的城區(qū)為成華區(qū)，為59天，；其次是青羊區(qū)，為57天；最少中心城區(qū)，為46天。各城區(qū)API年均值變化如表8。從表8可以看出錦江區(qū)的API年均值是最高的為91.6；成華區(qū)API年均值是最低的為86.3。圖3清晰的表示出了2008年各城區(qū)API月均值的變化情況。由圖3可以看出成華區(qū)API月均值變化范圍最大為39189，青羊區(qū)API月均值變化范圍最小為63178。表6各城區(qū)2008API值超二級(jí)的天數(shù)分布情況月份空氣質(zhì)量成華區(qū) 高新區(qū) 金牛區(qū) 錦江區(qū) 青羊區(qū) 武侯區(qū) 中心城區(qū)1月優(yōu)2311002良22212323252323輕微污染6564545輕度污染1213141中度污染0100010數(shù)據(jù)缺失00000102月優(yōu)2230222良20212319222423輕微污染6437534輕度污染1102000中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失01010003月優(yōu)0000000良21171919172123輕微污染7101061165輕度污染3026323中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失01000204月優(yōu)0000010良23222323231925輕微污染3453673輕度污染4424122中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失00000105月優(yōu)1210011良23222528272128輕微污染4542461輕度污染1110001中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失21110306月優(yōu)1010101良2624293002329輕微污染3100020輕度污染0000000中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失05000507月優(yōu)2333433良29262827262728輕微污染0000110輕度污染0000000中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失02010008月優(yōu)3333323良27212727272827輕微污染0000000輕度污染0000000中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失17111119月優(yōu)4455555良23222221222222輕微污染2222222輕度污染0000000中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失121211110月優(yōu)3454444良26252424252525輕微污染2122212輕度污染0000000中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失010101011月優(yōu)4754465良25212423252323輕微污染1112112輕度污染0000000中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失010100012月優(yōu)3410222良12121618141514輕微污染1510148141315輕度污染0100100中度污染0000000數(shù)據(jù)缺失1405010表7各城區(qū)2008年API超過(guò)二級(jí)天數(shù)匯總表區(qū)屬成華區(qū)高新區(qū)金牛區(qū)錦江區(qū)青羊區(qū)武侯區(qū)中心城區(qū)天數(shù)59525351575346表8各城區(qū)2008年API值年均值分布情況區(qū)屬成華區(qū)高新區(qū)金牛區(qū)錦江區(qū)青羊區(qū)武侯區(qū)中心城區(qū)API值86.386.587.591.687.187.688.34 成都市大氣污染特征對(duì)可吸入顆粒物、二氧化硫、氮氧化物出現(xiàn)的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表9，其中可吸入顆粒物出現(xiàn)的頻率最高，為91.48%，可見(jiàn)成都市污染類型是以可吸入顆粒物為主。二氧化硫?yàn)槭滓廴疚锏奶鞌?shù)為3天，占全年總天數(shù)的0.82%。而氮氧化物未以首要污染物出現(xiàn)，說(shuō)明了成都市受到機(jī)動(dòng)車的污染還不是很嚴(yán)重，但它的潛勢(shì)仍不容忽略。表9成都市首要污染物出現(xiàn)天數(shù)統(tǒng)計(jì)表首要污染物可吸入顆粒物二氧化硫氮氧化物無(wú)缺失數(shù)據(jù)天數(shù)333302625 成都市污染防治措施21世紀(jì)是生態(tài)城市的世紀(jì)。大力改善成都大氣環(huán)境，構(gòu)建現(xiàn)代生態(tài)城市，符合增強(qiáng)成都綜合競(jìng)爭(zhēng)力，恢復(fù)成都聞名全國(guó)的“天府之國(guó)”的自然景觀的長(zhǎng)期建設(shè)目標(biāo)，也是建設(shè)現(xiàn)代生態(tài)城市的本質(zhì)要求。成都市的大氣環(huán)境問(wèn)題與其揚(yáng)塵、機(jī)動(dòng)車尾氣、能源結(jié)構(gòu)、不利氣象條件以及居民生活面源等有很大關(guān)系，因此，成都的大氣環(huán)境質(zhì)量改善應(yīng)引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車消費(fèi)、調(diào)整能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在加大城市綠地生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí)，實(shí)施區(qū)域協(xié)調(diào)對(duì)策，把成都建設(shè)成真正意義上的現(xiàn)代生態(tài)城市。5.1 針對(duì)可吸入顆粒物的控制對(duì)策加強(qiáng)建筑揚(yáng)塵、道路揚(yáng)塵為主的揚(yáng)塵污染控制，建立健全揚(yáng)塵污染控制的長(zhǎng)效機(jī)制。規(guī)范施工揚(yáng)塵、建筑渣場(chǎng)管理。建筑工地實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)圍擋作業(yè)及硬地坪施工，施工現(xiàn)場(chǎng)的砂石、料場(chǎng)要采取遮蓋或?yàn)⑺却胧p少揚(yáng)塵，施工現(xiàn)場(chǎng)的垃圾、土渣要隨時(shí)清運(yùn)?？刂剖┕み^(guò)程中的土石方開(kāi)挖、建筑材料裝卸揚(yáng)塵，嚴(yán)格執(zhí)行工地進(jìn)出車輛沖洗制度。市區(qū)的主要道路實(shí)行機(jī)械灑水清掃作業(yè)，增加道路清掃次數(shù)，并逐步擴(kuò)大機(jī)械化清掃面積，替代手工清掃方式。加強(qiáng)道路沖洗和機(jī)械化吸塵作業(yè)，增加改性瀝青路面比例。逐步消除城市內(nèi)部裸露地面。對(duì)裸地實(shí)行綠化硬化和植樹(shù)種草，修建綠化帶和組團(tuán)綠化隔離帶，增加公共綠地面積。加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，通過(guò)小區(qū)和城區(qū)環(huán)境綠化、植樹(shù)造林、退耕還林，增加降水量。保持一定的空氣濕度。5.2 針對(duì)其它污染物的控制對(duì)策繼續(xù)推行清潔能源，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，降低原煤消耗所占的比例，努力擴(kuò)大電、天然氣、煤層氣等清潔能源消費(fèi)量，依靠科技進(jìn)步，強(qiáng)化節(jié)約能源，提高能源利用效率。城市能源結(jié)構(gòu)對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量有著直接的影響，發(fā)展城市和城區(qū)居民天然氣汽化率，可以降低污染物的排放量，減少污染物消耗的大氣量。調(diào)整工業(yè)布局，合理利用大氣環(huán)境容量。工業(yè)布局不合理是造成大氣環(huán)境容量使用不合理的直接因素。工業(yè)大氣污染源在城市上風(fēng)向，會(huì)使得市區(qū)有限的環(huán)境容量過(guò)度使用。因此在合理利用大氣環(huán)境容量時(shí)，應(yīng)該從調(diào)整工業(yè)布局入手，實(shí)施主城區(qū)內(nèi)東部工業(yè)向城外大搬遷。6 結(jié)束語(yǔ)API方法的結(jié)果簡(jiǎn)明直觀，使用方便。根據(jù)API值，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，能夠了解該地區(qū)的大氣污染規(guī)律。2008 年成都市的API值反映了成都市空氣質(zhì)量達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)率為86.81%。影響成都市空氣質(zhì)量的主要污染物為可吸入顆粒物。主要污染時(shí)間為1、3、12月。影響因素為氣象和人為活動(dòng)。89月的氣象條件有利于大氣污染物的稀釋和擴(kuò)散，大氣環(huán)境質(zhì)量較好。冬季受氣象條件影響，大氣環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較差。為了實(shí)現(xiàn)大氣環(huán)境的好轉(zhuǎn)，應(yīng)該從加強(qiáng)建筑揚(yáng)塵和道路揚(yáng)塵污染控制、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、合理布局工業(yè)區(qū)、加強(qiáng)工業(yè)污染控制、加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車污染控制等方面努力。17參考文獻(xiàn)1麻冰娟.基于改進(jìn)的灰色聚類法的大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究學(xué)位論文.鄭州,鄭州大學(xué),2007.2聶邦勝.國(guó)內(nèi)外常用的空氣質(zhì)量模式介紹J.海洋技術(shù),2008,27(1):118-121.3張茂榮,彭曉,鄭建英.論城市大氣質(zhì)量現(xiàn)狀及污染防治對(duì)策J.江西氣象科技,2002,26,224- 226.4鄧新民,田明遠(yuǎn).大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的研究與進(jìn)展J.四川環(huán)境,1989,8(2):38-44.5葉文虎,欒勝基.環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)學(xué)M.