基于模糊综合评判的京津冀地区空气质量评价_吕铃钥.pdf

第49卷 第1期 南 开 大 学 学 报（自然科学版） Vol.49 №1 2016年2月 Acta Scientiarum Naturalium UniversitatisNankaiensis Feb.2016 文章编号: 0465-7942-(2016)01-0062-07 基于模糊综合评判的京津冀地区空气质量评价 吕铃钥，李洪远 （南开大学 环境科学与工程学院, 天津 300071） 摘要：选取 PM 、PM 、SO 、NO 、O 和 CO 作为评价因子，并在环境空气质量标准的基础上对评价标准 2.5 10 2 2 3 扩展到五级，通过建立各污染物的隶属函数和权重集，运用模糊综合评价法对2013年京津冀地区13个城市的环 境空气质量进行评价，得出各个城市的环境空气质量污染水平及其污染因子的大小排序.结果表明，该区域空气 质量状况总体较差，石家庄的首要污染物为PM ，张家口和承德对大气污染贡献率最大的污染因子为O ，其他城 10 3 市最主要的污染物均为PM2.5 ，可吸入颗粒物仍是该区域对大气污染影响最大的因子.评价结果能够较客观地反 映该地区环境空气质量优劣状况，从而为改善和治理大气污染提供理论依据. 关键词：模糊综合评判; 空气质量评价; 隶属函数; 评价因子 中图分类号：X823 文献标识码：A 0 引 言 随着我国经济的快速发展，工业化、城市化进程不断加速以及汽车保有量的飞速增加，环境空气污染 问题日益加重，给人们的生产生活和身体健康带来了严重的影响.近年来，我国大气污染逐渐呈现出复合 型特征，区域性空气污染问题日益突出，京津冀、长三角及珠三角等经济发达地区的主要城市经常出现长 期、持续的雾霾污染，引起了公众对空气质量问题的高度关注.京津冀地区13个地级以上城市中，有11个 城市排在污染最重的前20位，其中有8个城市排在前10位，区域内PM2.5 年均浓度平均超标1.6倍以 上.2014年该区域空气质量平均达标天数为156 d，比74个监测城市平均达标天数少85 d，重度及以上污 染天数比例为17.0%，高于74个城市11.4%，超标天数中以PM 为首要污染物天数最多，其次是PM 和 2.5 10 O3.此外，京津冀地区复合型污染特征突出，传统的煤烟型污染、汽车尾气污染与二次污染相互叠加，部分 城市不仅PM 和PM 超标，O 污染也日益凸显.因此，该地区的大气污染治理刻不容缓.要想有效合理地 2.5 10 3 控制空气质量的恶化，首先必须对空气质量做出科学的评价，给环保部门提供科学管理与污染防治的依 据，使社会大众更客观地了解环境质量状况.由于大气环境是一个具有复杂物质能量交换的多因素多水平 相互耦合的动态系统，在这个复杂的综合体中，影响大气环境质量的污染因子众多，存在着很多不确定性 因素.因此，评价大气环境质量时要考虑各种污染物指标并采用科学方法进行综合评价[1-3]. 目前，国内外关于环境空气质量评价的研究众多，常用的评价方法包括：灰色聚类关联分析法，模糊综 合评价法，主成份分析法，人工神经网络模型、空气污染指数法、格林大气污染综合指数法、分形模型、物元 评价法以及单因子指数法等.由于各种评价方法的评价原理不同，每种方法都有各自的优缺点.其中传统 的空气污染指数(API)以及修订后的环境空气质量指数（AQI）法评价结果简明直观，使用方便，但是适用 收稿日期：2015-10-08 基金项目：国家自然科学基金 作者简介：吕铃钥（1988-），女，山东济宁人，博士研究生. 通讯作者：李洪远（1963-），男，天津武清人，教授，博士生导师，研究方向：恢复生态学.E-mail: eialee@nankai.edu.c