西安市大气污染物与产业产值间的关系

尚继涛

[摘要]西安市大气污染物与产业产值之间的关系研究采用三相散点图进行分析。选用西安市二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5浓度值以及同时间段的生产总值、第一产业产值、第二产业产值和第三产业产值两类8组数据作为研究对象，在进行分析并排除可见误差后得出结果，即西安市二氧化硫同第一、二产业产值之间呈二次函数关系，PM10同第一、二产业产值之间呈一次函数关系，PM2.5同第二产业产值之间呈一次函数关系，同时也论证了文中研究方法的可行性。

[关键词]西安；大气污染物；产业产值；关系

[中图分类号]X196 [文献标识码]A

自2013年环保部对74个主要城市的空气质量进行监测以来，环境问题日益成为大众关心的焦点，相较全球其他国家和地区，我国的空气质量问题严重，尤以中西部工业地区为最。西安市作为西北地区的经济中心，其经济发展水平明显高于周围地区，但是环境问题明显，空气质量状况处于全国倒数行列。

城市环境污染尤其是大气污染和该城市经济发展和产业类型有着十分密切的关系，目前国内外此类研究主要从研究污染物的排放强度（或环境质量变化）与经济发展水平（或产业类型）之间的关系入手，分析两者的关系。如，李雅忠（2007）通过颗粒物、二氧化硫和二氧化氮三项污染物与经济的关系对山西社会经济发展与环境质量关系进行了分析，冯晓莉和李超（2017）利用灰色关联分析法就西安产业结构与雾霾关系给出结论，陈向、周伟奇等（2016）对京津冀地区污染物排放与城市化过程的耦合关系做了定量分析。

以上研究大都探讨了大气污染的综合指数和各个产业之间的关系，而对于单个污染物同各产业间的关系的研究，尤其以西安市为研究地点的尚未见报道。文中选取并收集了四类污染物和四类产业产值数据，利用三相散点图，对各污染物和各产业产值之间进行相关性分析，试图找出某两个或多个变量间的关系，以供参考。

1 数据与方法

1.1 研究区域现状

西安市是关中平原城市群核心城市，西北地区国家中心城市，国家重要的科研、教育、工业基地。2016年，西安地区生产总值（GDP）6257.18亿元，其中，第一产业增加值232.01亿元；第二产业增加值2197.81亿元；第三产业增加值3827.36亿元，同年度，全市二氧化硫年平均值为20μg/m3，二氧化氮年平均浓度值为53μg/m3，PM10年平均浓度值为137μg/m3，PM2.5年平均浓度值为71μg/m3。大气污染物，尤其是可吸入颗粒物是西安市的主要污染物。

1.2 数据及来源

文中二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5的浓度值（单位：μg/m3）数据来源于西安市环境保护局发布的2014年一季度到2017年三季度共计15个季度的环境质量状况季报，同时段生产总值、第一产业产值、第二产业产值和第三产业产值（单位：亿元）数据来源于西安市统计局综合处，由于各产值的数据发布是由1月到发布月份，所以文中通过加减运算得出了各季度的数据。

1.3 研究方法

考虑到季度的周期性，文中将收集到的两类8组数据进行4×4组合，并加入季度这一限制变量，利用软件绘制，得到16个三相散点图。在剔除相关性不明显的11幅图后，得到5幅可用于分析的散点图，其中“二氧化硫与各产业”2幅，“PM10与各产业”2幅，“PM2.5与各产业”1幅，详见图1～图5。

2 分析与讨论

2.1 二氧化硫与第一、二产业

二氧化硫与第一、二产业产值之间，除去四个较分散点外，其余点的分布大致呈二次函数关系，即产业产值越高，二氧化硫浓度越高，且浓度增长速率越大。这说明西安市二氧化硫的产生、分布以及增长等问题均与该市第一产业和第二产业的发展有着密切的关系，且随着第一、二产业的发展速度的加快，两者关系会越加密切。

2.2 PM10与第一、二产业，PM2.5与第二产业

PM10与第一、二产业产值之间，PM2.5与第二产业产值之间，除去较分散的点外，其余点的分布大致呈一次函数关系，即产业产值越高，污染物浓度越高，但浓度增长率不变或变化较缓慢。这说明西安市PM10和PM2.5的产生、分布以及增长等问题均与该市第一产业和第二产业的发展有着密切的关系，但随着第一、二产业的发展速度的加快，两类污染物的增长速度不会变化或变化不明显。

2.3 存在的问题

由于西安市自2014年起才公布了较为全面的四季度空气质量数据，所以文中数据只能从2014年一季度开始收集，数据较少，在分析中可能会产生一定的误差。另外，文中在对数据进行散点图绘制时，采用的是三相散点图，在读图上可能会产生一定的误差。

3 结论

文中选用西安市二氧化硫、二氧化氮、PM10和PM2.5浓度值以及同时间段的生产总值、第一产业产值、第二产业产值和第三产业产值两类8组数据作为研究对象，通过绘制三相散点图进行分析，得出西安市二氧化硫同第一、二产业产值之间呈二次函数关系，PM10同第一、二产业产值之间呈一次函数关系，PM2.5同第二产业产值之间呈一次函数关系。

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[4] 冯晓莉，李超.西安产业结构与雾霾的灰色关联分析[J].北方经贸，2017（1）：70-73.

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