保山中心城市环境空气质量现状与预测

李 羚，李德光，李 丽

(保山学院资源环境学院，云南 保山 678000)

保山中心城市地处保山市隆阳区保山坝，是保山市政治、经济、文化中心。保山坝位于东经 99°09'～ 99°16'和北纬 25°01' ～ 25°14'。海拔1600～1700m，年平均气温16℃，年平均降水量1000mm左右，年平均相对湿度75%。

随着城镇化建设的加快，城市人口、土建工程、汽车拥有量随之增多，这势必对环境大气质量造成一定的影响。本文在对保山中心城市环境大气质量现状进行分析的基础上，用数学模型对其进行一定期限的动态预测，以掌握其变化规律，为保山中心城市的建设和环境管理提供技术支持。

1 保山中心城市环境空气质量现状

2006～2010年保山中心城区大气监测的主要项目为二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、降尘等。5a中二氧化硫日平均浓度范围值为0.000～0.112mg/m3，年日均浓度范围值为0.007～0.027 mg/m3，均未超过二级标准限值［1］;二氧化氮日平均浓度范围值为0.000～0.129 mg/m3，年日均浓度范围值为0.012～0.024 mg/m3，5a中日平均浓度出现超过二级标准值的情况;可吸入颗粒物日平均浓度范围值为0.002～0.228 mg/m3，年日平均浓度范围值为0.045～0.074 mg/m3，5a中日平均浓度出现超过二级标准值的情况;5a间降尘年月平均值分别为3.44 t/km2·月、3.91 t/km2·月、4.31 t/km2·月、3.95 t/km2·月、5.47 t/km2·月，呈明显上升趋势。

2 保山中心城市环境空气质量预测

2.1 预测方法与预测精度检验［2］

城市环境空气质量受森林火灾、地震、城市建设、人口密集、汽车流量、环境管理等人类活动及气象条件等诸多因素的影响，而这些因素对环境空气质量的影响具有不确定性，是灰色的，因此，可使用灰色理论GM(1，1)预测方法对城市环境空气质量进行预测。

2.1.1 预测方法

灰色理论GM(1，1)预测方法是将监测到的原始数据按时间顺序排成原始数据列，然后进行累加生成处理，得到累加生成数据列，再进行微分拟合建模。

原始数据列:X(0)(t) =［X(0)(1)，X(0)(2)，…，X(0)(n)］，t=1，2，…，n。

累加生成数据列:X(1)(t)2，…，n。

累加值满足微分方程:

式中a，u为参数，T=t－1。这是一个一阶线性非齐次微分方程，其通解为

参数a，u可由最小二乘法求得:

式中矩阵B，A分别为

将求得的a，u值代回(4)式，由(4)式求得预测累加值X(1)y(t)，经累减还原后得时间响应预测数学模式

2.1.2 预测精度检验

当C＜0.35，P＞0.95时，预测精度为一级;当C＜0.50，P＞0.80时，预测精度为合格;当C＜0.65，P＞0.70时，预测精度为基本合格;当C≥0.65，P≤0.70时，预测精度为不合格。

2.2 保山中心城市环境空气质量预测

本文采用2006～2010年保山中心城市环境空气质量监测数据的年平均值进行建模预测，监测数据及预测数学模式参数见表1。

由预测模式计算2006～2010年各项目的预测值，并进行预测精度检验，结果见表2。

表1 空气质量监测数据年平均值及预测数学模式参数 (mg/m3)

表2 2006～2007年预测值各项目预测值及预测精度 (mg/m3)

由表2可知，SO2、PM10的预测精度为一级，NO2、降尘的预测精度为合格，4个项目的预测模式均可用于预测。保山中心城市2011～2015年空气质量预测结果见表3。

表3 保山中心城市2011～2015年空气质量预测结果(mg/m3)

3 保山中心城市环境空气质量变化趋势及防治措施

从表3预测结果可知，2011～2015年间除SO2浓度基本保持不变且略有下降外，NO2、PM10、降尘都呈上升趋势，特别是NO2、降尘逐年增加较快。这是由于现今居民生活所用煤等燃料越来越多的被燃气和电能等清洁燃料所代替，所以大气中SO2浓度基本保持不变且略有下降;而由于老城区的改造、新城区的建设以及市区汽车拥有量的不断增多，必然导致大气中NO2、PM10浓度和降尘量逐年明显增加。由2006～2010年的监测数据和2011～2015年的预测数据来看，保山中心城市空气尘污染明显，是决定城市空气质量级别的主要污染物。因此，在城市化建设的进程中，要采取适当的措施保护环境。

(1)应对城市建设进行科学规划，合理布局居民、市政、公共配套设施、道路交通和城市绿化，要具有前瞻性。并能够严格按城市规划实施建设。

(2)加强环境管理，在城市各项建设中严格执行环境保护有关规定，认真落实防治扬尘污染的有关措施。

(3)加强道路交通管理，大力发展清洁公共交通，减少汽车尾气排放对环境空气的污染。

(4)加大城市绿化建设，特别是老城区的绿化建设。逐步提高城市植被覆盖率，提高环境空气质量。

［1］国家环境保护总局环境工程评估中心．环境影响评价技术导则与标准汇编［M］．北京:中国环境科学出版社，2005．

［2］李羚，杨鸿亮．工业废气年排放量的灰色GM(1，1)预测［J］．云南环境科学，1998，17(4)．