成都市2014-2018年空气质量变化趋势及影响因素分析

蒲元林 邱杰 成都理工大学 四川成都 610000

1 研究背景

当前，由于空气污染导致的雾霾天气也越来越被人们关注，雾霾天气会给人们的生产生活和身体健康带来了严重的影响，因此空气质量状况日益成为人们关注的焦点之一。空气质量研究，对客观认识城市空气污染现状、及实施可持续发展战略具有极其重要的意义。成都市，位于四川省中部，是四川的经济发展中心。本文拟基于 2014-2018年成都市城市空气质量数据，利用描述性统计、主成分分析探索影响成都市空气质量主要影响因素并提出参考建议。

2 成都市空气质量时空变化趋势

本文数据来源于中国空气质量检测平台，本部分主要运用描述统计方法概括成都市2014-2018年的的年度、季度、月度空气质量AQI变化趋势。

据图1，成都市2014-2018年的AQI值呈现下降趋势，说明空气质量正在逐步提升，并且AQI有比较明显的周期性。

图1 成都市月AQI变化趋势

对成都市2014年-2018年的月度数据按照1-3月为春季：4-6为夏季 7-9为秋季进一步处理可以得出以下结论：

成都市2014年-2018年间，春季和冬季的AQI值较明显的高于夏秋两季，由于春秋两季时平均气温较低，供热系统导致污染气体的大量排放。从不同季节的变化趋势看来，成都市的春季和夏季的AQI值呈现较明显的下降趋势，说明成都市在治理城市空气污染物方面取得了一定的成效。据图2，成都市冬季在2018年冬季AQI值为75.67，比2014年的AQI低了约20，说明成都市的空气质量在2018年得到有效改善。

3 基于主成分分析的空气质量影响因素分析

本部分以中国空气环境监测网提供月粒度数据为研究对象，基于主成分方法分析成都市空气质量指数AQI与主要空气污染物PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3的关系，探索影响成都市空气质量的主要影响因素。按照特征值大于1选取了两个主成分因子，计算其累计贡献率为89%，进一步计算主成分的载荷矩阵如下表所示，

AQI PM2.5 PM10 SO2 CO NO2 O3主成分1 0.405 0.42 0.431 0.38 0.402 0.37 -0.137主成分2 -0.269 -0.082 -0.087 -0.239 0.219 0.173 -0.88

根据该表可以看出第一主成分中AQI、PM2.5、PM10、CO、NO2的得分最高且系数为正，说明PM10、PM2.5为成都市空气质量的主要影响因素且成都AQI值随着PM10、PM2.5的升高而升高，说这两种空气污染物含量越高，成都市空气质量越差 同时根据第二主成分可以看出AQI值与O3的系数值均为负值，且绝对值较大，说明成都市AQI与O3之间存在相互协调的关系，既AQI值随着O3的降低而降低，及成都市空气质量随着O3的降低而提高，综合上述分析结果认为成都市空气质量状况与主要污染物PM10、PM2.5及O3的浓度密切相关。

4 结论及建议

成都市空气质量整体有所提高并呈现较明显的季节性趋势，夏秋两季的质量状况明显优于春冬两季 成都市的空气质量主要影响因素为PM10、PM2.5及O3因此建议从源头控制3中主要污染物的排放，加大对排放气体的净化处理，加大空气质量相关宣传，提升全面的空气质量保护意识，集聚社会力量为进一步改善成都市空气质量状况而努力。