任雪;任建君
【摘 要】以重庆市、北京市、天津市、上海市四大直辖市2001-2011年的大气主要污染物的排放量为基础数据,建立API空气污染指数模型,计算出各污染物的分指数,并利用模型中的分指数,通过层次分析法,得出污染物各自的权重;根据目前直辖市大气污染的现状,以及主要污染源中的主要污染物的状况,结合各地的“十二五”发展规划,提出改善各直辖市空气环境质量的建议和对策.
【期刊名称】《重庆工商大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2014(031)011
【总页数】6页(P98-102,108)
【关键词】空气污染指数;API评价法;层次分析法
【作 者】任雪;任建君
【作者单位】重庆工商大学数学与统计学院,重庆400067;重庆医科大学临床医学系,重庆400016
【正文语种】中 文
【中图分类】X308
北京市、上海市、天津市、重庆市四大直辖市都是我国重要的能源与工业城市，由于历史和资源禀赋等原因，四大直辖市大气环境都受到了不同程度的污染。近年来，北京大气的污染状况相当严重，根据环保部公布的数据来看，北京市以81的污染指数排在2011年的中国城市空气污染指数120个城市排行榜的第8位，比上海、天津、重庆的污染指数高出30.65%、9.46%、19.12%，与全国政治、文化中心的地位极不相称，已引起社会各方面的关注。上海城市经济发展迅猛，人口密度高；城市的空气污染也较严重。烟尘、浮尘、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、挥发性有机化合物等侵蚀着这座城市。而且，呼吸在有污染的空气中会使得易感人症状有轻度加剧，健康人出现刺激症状。天津市区域面积较小、人口密度较大、工业分布相对集中，大气污染状况也较为严重， “十一五”期间的监测结果显示，大气主要污染物均存在不同程度的超标现象。重庆主城区历来大气污染
较为严重，以煤为主的能源结构、以重化工业为主的产业结构等导致资源能源消耗和污染物排放仍然较大，单位GDP能耗和主要污染物排放强度均高于全国或发达地区平均水平，初步统计重庆市单位GDP能耗分别是全国平均水平、北京、天津、上海的1.1、1.9、1.4、1.6倍，单位工业增加值的废水、化学需氧量、氨氮、二氧化硫排放量分别是同期全国平均水平的1.72、1.14、1.64和1.93倍[1]。
对四大直辖市大气环境质量现状以及各项大气污染物进行研究分析，客观地评价和反应各直辖市当前的环境质量情况和污染状况，针对其未来的发展趋势，使得政府能有针对性地采取相应的防治对策、制定环境保护规划，使公众能更清晰地认识当前的大气环境污染问题，更好地参与到环境保护中来。
1 各直辖市空气污染指数(API)评价分析
1.1 API评价方法
1.1.1 空气污染指数(API)
空气污染指数(API)就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形
式，并分级表征空气污染程度和空气质量状况，适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势[2]。
空气污染指数是一个逆指标，根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度值。我国目前采用的空气污染指数(API)分为5个等级[3]，各等级代表含义如表1。
表1 我国API等级划分表等级API值含 义Ⅰ≤50空气质量为优,相当于国家空气质量一级标准,符合自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护地区的空气质量要求Ⅱ50<API≤100空气质量良好,相当于达到国家质量二级标准Ⅲ100<API≤200空气质量为轻度污染,相当于国家空气质量三级标准Ⅳ>200空气质量差,称之为中度污染,为国家空气质量四级标准Ⅴ>300空气质量极差,已严重污染
根据我国空气污染特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NO2)和总悬浮颗粒物(PM10)[4]。
1.1.2 API评价法的基本步骤
选定PM10，NO2以及SO2作为评价参数，根据各项污染物的时段平均浓度值分别计算各污染物的空气污染指数，取3个污染物空气污染分指数或城市中的首要污染物(表2)，按空气污染指数大小确定地区的空气质量级别。
空气污染指数的计算方法为
(1)
式(1)中：
(1) C ：某污染物每一测点的日均值，
(2) C大与C小：在API分级限值表(表2)中最贴近C值的两个值，C大为大于C的限值，C小为小于C的限值。
(3) I大与I小：在API分级限值表(表2)中最贴近I值的两个值，I大为大于I的值，I小为小于I的值。
表2 空气污染指数对应的污染物限制污染物名称取值时间浓度限值/mg·m-3 (标准状态)一级
标准二级标准三级标准SO2年平均0.020.060.10日平均0.050.150.25PM10年平均0.040.100.25日平均0.050.150.25NO2年平均0.040.080.08日平均0.080.120.12
(4) 城市主要污染物的选取。将各种污染物的污染分指数都计算出以后，以最大者为区域或城市的空气污染指数API，则污染物即为区域或城市空气中的首要污染物。
我国的四个直辖市API = max(I1,I2…In)
(2)
1.2 直辖市大气环境空气污染指数实证分析
根据我国空气污染特点和污染防治重点，以大气环境质量二级标准为基准，2001-2011年3个大气污染指标(PM10、NO2、SO2)作为标度，分别计算重庆市、北京市、天津市以及上海市大气环境空气污染指数(表3-6)。从表3可以看出，2001-2004年重庆市的空气质量属于Ⅲ级，即“轻微污染”程度，从2005年开始，空气质量得到进一步的改善，属于“良”的程度。同时，从历年的空气污染指数上看， SO2的污染从高峰值188降低到了2011年的73，降低了61个百分点，而PM10只降低了不到27个百分点，现如今，影响重庆空气污染指数等级
的主要是PM10 。
从表4可以看出，从2003年开始，北京市的空气质量得到进一步的改善，属于Ⅱ级，即“良好”的程度， PM10的空气污染分指数最大，SO2的空气污染分指数下降幅度最大，从2002年的峰值58.5下降到2011年的14，NO2也有不小的降幅。
从表5可以看出，天津市的空气质量一直保持在Ⅱ级，空气污染指数在逐年减少，其中SO2的空气污染分指数最大，下降的值也最高，其次是SO2，SO2相对来说保持在一个平稳的数值。
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