我国城市空气质量的状况分析
我国城市空气质量的状况分析 目录 摘要 Abstract 第一章绪论 1.1城市空气质量研究的背景和意义 1.2 常用的衡量空气质量好坏的指标 1.3 我国城市空气质量的现状分析 1.4 主要研究目的 1.5 研究方法 第二章我国主要城市空气质量的分类 2.1聚类分析简介 2.1.1 聚类分析的基本原理与步骤 2.2对各城市聚类的结果及分析 2.2.1衡量指标 2.2.2数据运算 2.2.3聚类结果及分析 第三章影响城市空气质量的因素 3.1 模型的构建 3.2 数据的运算 3.3 结果分析及综合评价 第四章结论与对策建议 4.1主要结论 4.2对策与建议 参考文献 附录 第一章绪论 1.1城市空气质量研究的背景和意义 一、研究背景 随着科技的发展，工业的进步和全球人口急剧增多的因素的影响，人们赖以生存的环境遭到了很大的破坏，很多地区相继出现了酸雨、物种灭绝、土地沙化等环境问题。环境问题已经成为当今世界各国普遍关注的问题之一，也是21世纪人类面临的重大挑战。 我国是一个人口大国，城市众多，人口密集。但由于工业的发展，我们的很多城市都受到了不同程度的污染，尤其是空气的污染，直接对我们造成伤害,人们疾病的发生率也逐年提高。空气中的污染物主要是可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮等物质。 二、研究意义： 洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或五天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡。人体每天需要吸入10-12立方米的空气。因此空气质量的好坏与人类的生存息息相关，评价空气的质量才能反映空气的好坏，才能开展治理等工作，才能让我们生活
空气质量指数评价方法 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。针对单项污染物的还规定了空气质量分指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。 1、分级 2012年上半年出台规定，将用空气质量指数（AQI）替代原有的空气污染指数（API）。AQI共分六级，从一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，直至五级重度污染，六级严重污染。当PM2.5日均值浓度达到150微克/立方米时，AQI即达到200；当PM2.5日均浓度达到250微克/立方米时，AQI即达300；PM2.5日均浓度达到500微克/立方米时，对应的AQI指数达到500。 2014年9月17日北京市空气质量指数[1] 空气质量按照空气质量指数大小分为六级，相对应空气质量的六个类别，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。 根据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633—2012）规定：空气污染指数划分为0－50、51－100、101－150、151－200、201－300和大于300六档，对应于空气质量的六个级别，指数越大，级别越高，说明污染越严重，对人体健康的影响也越明显。[2] 空气污染指数为0－50，空气质量级别为一级，空气质量状况属于优。此时，空气质量令人满意，基本无空气污染，各类人群可正常活动。[2] 空气污染指数为51－100，空气质量级别为二级，空气质量状况属于良。此时空气质量可接受，但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响，建议极少数异常敏感人群应减少户外活动。[2] 空气污染指数为101－150，空气质量级别为三级，空气质量状况属于轻度污染。此时，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者应减少长时间、高强度的户外锻炼。[2] 空气污染指数为151－200，空气质量级别为四级，空气质量状况属于中度污染。此时，进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响，建议疾病患者避免长时间、高强度的户外锻练，一般人群适量减少户外运动。[2] 空气污染指数为201－300，空气质量级别为五级，空气质量状况属于重度污染。此时，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状，建议儿童、老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，停止户外运动，一般人群减少户外运动。[2] 空气污染指数大于300，空气质量级别为六级，空气质量状况属于严重污染。此时，健康人群运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病，建议儿童、老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动。[2] 2、区别 AQI与原来发布的空气污染指数（API）有着很大的区别。 AQI常识普及版 AQI分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（GB3095-2012），参与评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项；而API分级计算参考的标准是老的环境空气质量标准（GB3095-1996），评价的污染物仅为SO2、
空气质量与健康 ●教学目标 知识目标 1．描述空气质量对人体健康的主要影响。 2．尝试了解当地的空气质量。 3．学会采集和测算空气中的尘埃粒子，了解空气受污染的程度。 4．学会抽样记数的方法。 5．尝试用所学的方法探究有关空气中尘埃粒子的问题。 能力目标 1．通过分析有关资料回答问题，培养学生分析、归纳概括能力、语言表达能力。 2．通过“采集和测算空气中的尘埃粒子”的探究，培养学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力。 情感目标 让学生明白自己的健康与周围的空气质量有密切的关系，爱护环境就等于爱护自己。 ●教学重点 1．描述空气质量对人体健康的主要影响。 2．做好探究实验采集和测算空气中的尘埃粒子。 ●教学难点 1．学会正确采集尘埃粒子和比较精确的测算空气中的尘埃粒子。 2．学会抽样记数的方法。 ●教学方法 实验法、讲解法、综合法。 ●课时安排 1课时 ●课前准备 空气质量统计资料及数据、呼吸道疾病的有关资料、多媒体。 ●教学过程 ［导入新课］ 教师:我们每时每刻都在呼吸，一个人每天要呼吸两万多次，每天至少要与环境交换一万多升气体，可见空气质量的好坏与人的健康息息相关。那么空气质量的好坏与人的健康关系如何呢?今天我们就来研究这个话题。（板书课题：空气质量与健康） ［讲授新课］
空气质量影响人体健康： 教师：（组织指导学生阅读“资料分析”出示以下问题，让学生带着以下问题阅读，加入到小组内参与分析讨论。） （1）在什么样的环境中生活和工作的人群，呼吸系统疾病发病率高？ （2）请你根据搜集到的有关资料，分析呼吸系统疾病引起的死亡率为什么会逐年上升？ （3）请结合资料3、4和身边的实例，分析居室的空气质量与人的健康关系。 （4）除了以上资料所提到的，影响居室空气质量的因素还有哪些？ 学生：（认真阅读资料，分析讨论，相互补充，在老师的点拨指导下得出如下结论） （1）在空气质量差的环境中生活和工作的人群，呼吸系统发病率高，即呼吸道容易患鼻炎、咽炎等，肺部容易患肺炎、肺结核、肺癌等。 （2）空气质量的恶化，是导致呼吸系统引起死亡率逐年上升的主要原因。 （3）烟雾污染和装修污染影响居室空气质量，直接影响人们的健康。吸烟危害吸烟者自身的健康，也影响周围不吸烟者（被动吸烟者）的健康。装修后的墙壁往往含有甲醛、苯、甲苯和二甲苯等挥发性的有机化合物。这些挥发性的有机化合物聚集到一定的浓度，可以使人感到不适，严重时可以使人患呼吸系统疾病和其他疾病。 （4）新购买的家具、清新剂等，往往也含有上述对人体有害的挥发性的有机化合物，也会影响居室的质量，等等。 了解当地的空气质量状况： 教师：同学们讲得很好，说明你们课前认真地收集并阅读了大量的资料。大气中的污染物对人体健康的危害极大，这些有害物质既可以引起包括肺癌在内的呼吸系统疾病，还可以通过呼吸系统进入血液，引起其他系统的疾病。我们当地的空气质量如何？大气主要有哪些污染物呢？（组织学生对课前准备的空气质量统计资料及数据，进行分析，总结本地区空气质量被污染的现状）学生：（小组讨论总结后发言） （1）我们城市的空气质量状况，每天基本是“轻微污染”； （2）我们城市的空气中首要污染物是“可吸入颗粒物”； （3）常见的大气污染源一般有：工厂排放的烟尘废气和居民炉灶排放的烟尘废气，汽车、摩托车等各种机动车辆排放的尾气、农作物秸秆焚烧排放的浓烟、地面扬沙和沙尘暴等。 教师：同学们说得很好，说明同学们课前进行了认真的调查访问，也查阅了空气污染的有关资料，那么我们如何自己测量周围的空气质量呢？ 学生：我们可以利用课前测量空气中的尘埃粒子数并计算尘埃粒子数，就能判断周围的空气质量状况。 教师：对。同学们可以利用课前各小组采集到的尘埃粒子数，测算空气中的尘埃粒子数。现在请各小组制定出科学的测算计划与方案。 学生：各小组按5点取样法算出，小组之间根据数据讨论，交流尘埃粒子数与环境的关系。
我国城市空气质量的状况分析 目录 摘要 Abstract 第一章绪论 1.1城市空气质量研究的背景和意义 1.2 常用的衡量空气质量好坏的指标 1.3 我国城市空气质量的现状分析 1.4 主要研究目的 1.5 研究方法 第二章我国主要城市空气质量的分类 2.1聚类分析简介 2.1.1 聚类分析的基本原理与步骤 2.2对各城市聚类的结果及分析 2.2.1衡量指标 2.2.2数据运算 2.2.3聚类结果及分析 第三章影响城市空气质量的因素 3.1 模型的构建 3.2 数据的运算 3.3 结果分析及综合评价 第四章结论与对策建议 4.1主要结论 4.2对策与建议 参考文献 附录 第一章绪论 1.1城市空气质量研究的背景和意义 一、研究背景 随着科技的发展，工业的进步和全球人口急剧增多的因素的影响，人们赖以生存的环境遭到了很大的破坏，很多地区相继出现了酸雨、物种灭绝、土地沙化等环境问题。环境问题已经成为当今世界各国普遍关注的问题之一，也是21世纪人类面临的重大挑战。 我国是一个人口大国，城市众多，人口密集。但由于工业的发展，我们的很多城市都受到了不同程度的污染，尤其是空气的污染，直接对我们造成伤害,人们疾病的发生率也逐年提高。空气中的污染物主要是可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮等物质。 二、研究意义： 洁净大气是人类赖于生存的必要条件之一，一个人在五个星期内不吃饭或五天内不喝水，尚能维持生命，但超过5分钟不呼吸空气，便会死亡。人体每天需要吸入10-12立方米的空气。因此空气质量的好坏与人类的生存息息相关，评价空气的质量才能反映空气的好坏，才能开展治理等工作，才能让我们生活的更好。
空气质量指数详细评价准则 目录 1概念定义 2有关信息 3指数超限 4内容规定 5区别 6评价方法 介绍 AQI计算与评价过程 7发展现状 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。2011年12月，位于北京的美国驻华大使馆监测到高达522ug/m3的PM2.5瞬时浓度，对应的空气质量指数已经超过上限值。这也是继2010年11月21日后，美使馆监测到的PM2.5瞬时浓度的第二次“爆表”。 1概念定义 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的指数，其数值越大说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物（pm2.5）、可吸入颗粒物（pm10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等六项。[1] 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）定义为定量描述空气质量状况的无量纲指数，针对单项污染物的还规定了空气质量分指数（Individual Air Quality Index，简称IAQI）。 [2]利用空气质量指数可以直观地评价大气环境质量状况并指导空气污染的控制和管理。 2有关信息 2012年上半年出台规定，将用空气质量指数（AQI）替代原有的空气污染指数（API）。AQI共分六级，从一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，直至五级重度污染，六级严重污染。当PM2.5日均值浓度达到150微克/立方米时，AQI即达到200；当PM2.5日均浓度达到250微克/立方米时，AQI即达300；PM2.5日均浓度达到500微克/立方米时，对应的AQI指数达到500。 空气质量按照空气质量指数大小分为六级，相对应空气质量的六个类别，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。
SPSS的综合运用——以我国城市空气质量分析为例 年欢 管理科学与工程 2013200644 （一）实验目的 近年来随着现代化和工业化的进程，我国大气污染状况十分严重，主要呈现煤烟型污染 特征，城市大气环境中总悬浮颗粒浓度普遍超标、二氧化硫污染保持在较高水平、机动车尾气污染物排放总量迅速增加、氮氧化物污染趋势加重、全国形成多个酸雨区等，危害生态环境、影响人民群众身体健康。从污染物构成来看，我国大气污染来源主要有三个方面：一是生活污染源，包括饮食或取暖时燃料向大气排放有害气体和烟雾;二是工业污染源，包括火力发电、钢铁和有色金属冶炼，各种化学工业给大气造成的污染;三是交通污染源，包括汽车、飞机、火车、船舶等交通工具的煤烟、尾气排放。本文通过聚类分析和主成分分析法，研究我国主要城市的空气质量，以及各参数对空气质量好坏的影响以及最主要的影响因素。 并据此提出科学合理的对策建议。 （二）问题描述 在2013年之前，大部分人对于雾霾天气的认知都会自然而然觉得是北京的事。然而，12月伊始，我国遭受了入冬以来最大范围雾霾天气，今年12月伊始，我国中东部地区迎来了严重雾霾事件，几乎涉及中东部所有地区。天津、河北、山东、江苏、安徽、河南、浙江、上海等多地空气质量指数达到六级严重污染级别，使得京津冀与长三角雾霾连成片。由于能见度过低，导致多处高速公路封道关闭，给车辆出行带来了不便，也严重影响了市民的正常 工作与生活。 （三）数据来源 通过查询“中华人民共和国国家统计局官方网站”的“国家统计数据库”，《中国统计 年鉴》获得。 （四）案例中使用的SPSS方法 1.描述性分析 2.相关分析 3.聚类分析 4.主成分分析 （五）实验内容与步骤 1.城市空气质量因素的描述性统计 本实验对城市空气质量的可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、空气质量达到及好于二级的天数、年平均气温和年平均相对湿度六项影响空气质量的因素做描述性统计分析，包括 频数、极小值、极大值、均值和标准差五个项目，见表1.1。 表1.1 描述统计量
城市空气质量的评估与预测 一．问题的提出 1.1背景介绍 环境空气质量指标与人们的日常生活息息相关，同时也在城市环境综合评价中占有重要地位，根据已有的数据，运用数学建模的方法，对环境空气质量进行科学合理的评价，预测与分析是一个很具有实用价值的问题。 目前我国城市环境空气质量评价的主要依据是API值的二级达标天数，即根据已有的API分级制，计算城市的二级空气质量达标天数并以之作为该城市空气质量的评价。 然而，这种评价方法虽然有利于城市空气质量管理，但是API分级制具有统计跨度大且较为粗略的特点，不适合对城市的空气质量做综合客观的评价，因此，我们应该提出更为科学合理的评价方法。 关于环境空气质量已有多方面的研究，并积累了大量的数据，原题附录1-10就是各城市2010年1-11月空气质量的观测值，可以作为评价分析与预测的研究数据。 1.2 需要解决的问题 1)利用附件中数据，建立数学模型给出十个城市空气污染严重程度的科学 排名。 2)建立模型对成都市11月的空气质量状况进行预测。 3)收集必要的数据，建立模型分析影响城市空气污染程度的主要因素是什 么？ 二、基本假设 1.表中的API值是准确的，忽略仪器测量误差对测量数据造成的影响 2.API值对不同污染物的危害程度具有可度量性，即：相同API值对应的不同污染物危害程度相等。 3.根据附录中的数据，API首要污染物为二氧化氮的天数在十个城市2010年的观测数据中仅出现一次，二氧化氮对空气质量的综合评价的影响忽略不计。
三、问题的分析 3.1 提出新的空气质量评价方法对城市污染程度排名应该注意的问题。 总的来说，提出一种科学合理的评价方法，应该以各城市的空气污染指数（API）观测数据为基础，对不同城市空气质量进行量化综合评价，这个综合评价在符合空气质量实际的同时，应该较为细致与直观，既能够体现该城市空气质量的整体水平，又能够方便地对不同城市的空气质量进行合理客观的对比。 第一．传统的API指数评价制度具有较大的局限性，其主要原因是API空气质量分级制具有跨度较大的特点，举例来说，以可吸入颗粒物或二氧化硫为最大污染物计算，API数值51到100都属于二级,对应的日均浓度值是51到150微克/立方米。这种分级制度对观测数据进行了较大幅度的简化，分级制的数据较为简洁，仅以级次衡量城市的空气质量水平，有利于部分问题的决策，但是，这种简化的级次评分制浪费了大量的观测信息，不适合对一个城市的空气质量进行长期的管理，评价，与预测，更不利于对城市空气质量进行细致客观的评价与城市之间污染程度的对比。 所以，新的评价体制应该充分地考虑到对信息的最大程度利用与对空气质量的综合客观分析。 第二．空气污染程度的评价最为直观与简便的方法是计算观测时间区间上的平均值，但是这种简便的数据处理方法具有较大的局限性，结合污染物种类与API 观测数据值分析，问题可以归结为基于API数据的综合评价问题，故可以引进综合评价问题的方法对平均值计算法进行适当的修正与改进，建立基于综合评价方法的评分体制，对空气质量进行评分与排序。 第三．这个对空气质量的综合排名问题以不同种类的污染物的API数值为基础，以对十个城市的污染程度进行综合排名为最终目的，具有一定的层次性，因此，还可以可以考虑建立以对十个城市的污染物排序为决策层，以不同种类的污染物API数据为准则层，以十个待评城市为方案层的选优排序问题，根据层次分析方法，确定方案层对决策层的“组合权重”，从而达到建立层次分析模型对十个城市污染程度进行综合排名的目的。 3.2 对成都11月份空气质量进行预测问题的分析 1）对成都十一月空气质量进行合理的预测，我们应该对数据进行有效的分析处理，考虑多方面因素，建立数学模型进行综合预测，通过对数据的初步观测，并作出成都市自2005年1月1至2010年11月4日的月平均API值折线图（如图3-1所示），我们发现，数据不具有很好的规律性，无法用一个确定的函数去描述，又通过对问题的分析，我们认为对空气质量的预测问题是一个针对环境系统的预测问题，而环境系统具有系统内部作用因素较多，系统内部各因素作用关系复杂的特点，因此，针对数据和问题的特点，我们考虑建立灰色预测模型，利用灰色系统分析方法，对数据进行有效利用，并作出最合理的预测。
EXCEL在空气质量指数计算及环境空气质量分析中的应用EXCEL在空气质量指数计算及环境空气质量分 析中的应用 蛇网 摘要文章根据《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中所列各污染物标准限值、《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ633-2012)中AQI的计算方法及《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ663-2013)中规定的环境空气评价项目与评价方法，结合福州市环境空气监测数据，介绍如何利用excel 2003软件自动批量计算空气质量指数(AQI)、自动分析某时段的环境空气质量状况、自动绘制空气质量分级比例饼状图、自动生成主要污染物评价结果表等，为环境空气质量分析工作提供便利。 关键词 EXCEL;环境空气质量;AQI;自动计算 2013年1月1日起，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市等共74个城市按照环境空气新标准《环境空气质量标准》(GB3095-2012)要求进行监测与评价。新标准增加了污染物监测项目，严格了部分污染物浓度限值。空气日报中，由包含六项污染物的空气质量指数(AQI)替换了原来包含三项污染物的空气污染指数(API)，评价方法更加复杂，靠人工计算工作量非常大。一些软件虽有自动统计功能，但也存在局限性，例如本单位的软件尚不能统计AQI，上级环保部门数据库虽然功能较齐全，但只能进行整年或者整月的统计，而且必须是上报后的数据才能统计出结果，时效性欠佳。EXCEL 2003是一款简单易学且普及的软件，使用门槛低，无人员权限限制。前人曾探讨过应用EXCEL来计算 评价单个AQI，但其在污染物浓度取值超出范围及存在两个以上首要污染物时存在漏洞，而且尚无对任意日期范围内自动统计及自动生成图表方面的研究。
对我国主要城市空气质量的聚类分析 摘要 本文应用多元统计分析中聚类分析理论，使用SPSS17.0软件和spss13.0对我国主要城市的空气质量进行了聚类分析，将31个城市按照空气质量的类型分为了四类。在此基础上，对这些城市的空气质量归属进行了回报判别，结果令人满意。 1引言 大气环境质量评价是环境质量评价的一项重要内容。对空气环境质量的充分认识对我国社会的可持续发展具有现实的指导意义。 在多元统计分析中，常常使用聚类分析和判别分析来解决样本的分类问题。在事先不知道应将样品或指标分为几类、怎么分类的情况下，可以使用聚类分析根据样本或指标的相似程度，将样本或指标归组分类。 聚类分析的基本思想是：在样品之间定义距离，在变量之间定义相似系数，距离或相似系数代表样品或者变量之间的相似程度。按相似程度的大小，将样品逐一归类，关系密切的类聚集到一个小的分类单位，然后逐步扩大，使得关系疏远的聚合到一个大的分类单位，直到所有的样品都聚集完毕，形成一个表示亲疏关系的谱系图，依次按照某些要求对样品进行分类。一般地，根据分类对象的不同，聚类分析可以分为Q型和R型两大类。Q型聚类分析是对样本进行分类处理，R型聚类分析是对变量进行分类处理。[2] 判别分析也是一种数据的分析方法。在事先已经建立了样品分类，需要将新样本归入到已知分类的样本组中时，就可以使用判别分析。 本文以4种空气质量指标为变量，采用系统聚类分析Ward方法（离差平方和法），对我国31个主要城市的空气质量类型进行了聚类。并在此基础上，对这些
城市的空气质量归属进行了回报判别。从结果来看，比较圆满地完成了预定目标。2聚类分析和主要城市空气质量类型的划分 2.1指标的选取 本文选取了全国31个城市的2008年的四项空气质量指标作为对空气质量类型划分的依据，所选数据全部来自《中国统计年鉴》，具体见下表。 主要城市空气质量指标 (2008年) 单位：毫克/立方米 城市 空气质量达到及可吸入颗粒物二氧化硫二氧化氮好于二级的天数 (天) 北京0.123 0.036 0.049 274 天津0.088 0.061 0.041 322 石家庄0.116 0.046 0.031 301 太原0.094 0.073 0.021 303 呼和浩特0.070 0.049 0.045 340 沈阳0.118 0.059 0.037 323 长春0.096 0.030 0.038 342 哈尔滨0.102 0.043 0.055 308 上海0.084 0.051 0.056 328 南京0.098 0.054 0.053 322 杭州0.110 0.052 0.053 301 合肥0.134 0.022 0.025 257 福州0.071 0.023 0.046 354 南昌0.083 0.050 0.036 344 济南0.126 0.052 0.022 295 郑州0.094 0.060 0.047 325 武汉0.113 0.051 0.054 294 长沙0.097 0.053 0.043 329
API 和AQI是什么？ 近段时间，我国大部分地区出现雾霾天气，大范围的空气重度污染和严重污染，引起了社会公众对空气质量的强烈关注。那么，对于政府部门发布的各类空气质量数据，普通公众是否了解？最常见的指标API、AQI具体指什么？当空气出现不同程度污染时，不同人群应采取哪些相应防护措施？本期应知对这些问题进行解读。 答疑解惑1 何谓API？ 空气污染指数(Air Pollution Index；API)表征空气污染程度的量纲为1的数值。它是根据近地面几种主要的空气污染物浓度以及它们持续时间来确定的。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为:二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物或总悬浮颗粒物。(API及相关信息见表1) 表1空气污染指数API及相关信息 答疑解惑2 何谓AQI？ AQI，是英文名称Air Quality Index的首字母缩写，即空气质量指数，是定量描述空气质量状况的无量纲指数。AQI的数值越大、级别越高，说明空气污染状况越严重，对人体的健康危害也就越大。 看AQI时，不需要记住AQI的具体数值和级别，只需要注意优(绿色)、良(黄色)、轻度污染(橙色)、中度污染(红色)、重度污染(紫色)、严重污染(褐红色)6种评价类别和表征颜色。 2012年2月29日，环境保护部公布了新修订的《环境空气质量标准》
(GB3095—2012)，本次修订的主要内容:调整了环境空气功能区分类，将三类区并入二类区；增设了颗粒物(粒径小于等于2.5μm)浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值；调整了颗粒物(粒径小于等于10μm)、二氧化氮、铅和苯并(a)芘等的浓度限值；调整了数据统计的有效性规定。 与新标准同步还实施了《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ633—2012)。 根据安排，新标准将分期实施。目前，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市已率先开始实施并发布AQI；2013年，113个环境保护重点城市和国家环保模范城市将开始实施；2015年，所有地级以上城市将开始实施；2016年1月1日，将在全国实施新标准。(AQI及相关信息见表2) 答疑解惑3 AQI与API有何不同？ AQI与API有着很大的区别。首先是名称上的改变，由“空气污染指数”到“空气质量指数”。 其次，AQI分级计算参考的标准是新修订的《环境空气质量标准》(GB3095－2012)，参与评价的污染物为细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)6项，每小时发布一次；而API分级计算参考的标准
AQI Category (AQI Values) PM 2.5 or PM 10 Levels (μg/m 3, 1-to 3-hr avg.) PM 2.5 or PM 10 Levels (μg/m 3 , 8-hr avg.) PM 2.5 or PM 10 Levels (μg/m 3 , 24-hr avg.) Visibility – Arid Conditions (miles) Recommended Actions Good (0 to 50) 0 – 38 0 - 22 0 - 15 ≥ 10 Implement communication plan if smoke event forecast Moderate (51 to 100) 39 - 88 23 - 50 16 – 35 6 – 9 -Issue press releases to advise public about health effects and symptoms and ways to reduce exposure -Distribute information about exposure avoidance Unhealthy for Sensitive Groups (101 to 150) 89 – 138 51 – 79 36 – 65 3 – 5 -If smoke event projected to be prolonged, evaluate and notify possible sites for cleaner air shelters -If smoke event projected to be prolonged, prepare evacuation plans -Individuals who have asthma or another lung disease or heart disease should consider wearing a particulate respirator when outside. Unhealthy (151 to 200) 139 - 351 80 – 200 66 – 150 1.5 – 2.5 -Consider “Smoke Day” for schools (i.e., no school that day), possibly based on school environment and travel considerations -Consider canceling public events, based on public health and travel considerations. -All individuals should consider wearing a particulate respirator when the AQI is 151 or higher when outside Very Unhealthy (201 to 300) 352 – 526 201 – 300 151 – 250 1 – 1.25 -Consider closing some or all schools (However, newer schools with a central air cleaning filter may be more protective than older, leakier homes. See “Closures”, below) -Cancel outdoor events (e.g., concerts and competitive sports) Hazardous (> 300) > 526 >300 >250 ≤3/4 -Close Schools -Cancel outdoor events (e.g., concerts and competitive sports) -Consider closing workplaces not essential to public health -If PM level projected to continue to remain high for a prolonged time, consider evacuation of sensitive populations Notes: 1. These 1- and 8-hr PM 2.5 levels are estimated using the 24-hr breakpoints of the PM 2.5 Air Quality Index included in the February 7, 2007 issue paper (https://www.doczj.com/doc/f413094683.html,/airnow/aqi_issue_paper_020707.pdf ) by dividing the 24-hr concentrations by the following ratios: 8-hr ratio is 0.7, 1-hr ratio is 0.4. Visibility is based on 1-hr values. If only PM 10 measurements are available during smoky conditions, it can be assumed that the PM 10 is composed primarily of fine particles (PM 2.5), and that therefore the AQI and associated cautionary statements and advisories for PM 2.5 may be used. This assumption is reflected in the column headings. 2. This table was adapted from Table 3, page 31 of Wildfire Smoke: A Guide for Public Health Officials, July 2008. NEW MEXICO H E A L T H DEPARTMENT OF R E C O M M E N D E D A C T I O N S D U R I N G S M O K E E V E N T S
一、什么是空气质量指数 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。其数值越大、级别和类别越高、表征颜色越深，说明空气污染状况越严重，对人体的健康危害也就越大。针对单项污染物还规定了空气质量分指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳六项。 2012年新版空气质量标准——《环境空气质量标准》（GB3095－2012）出台。新版的AQI是在原有API评价的3种污染物（SO2、NO2、PM10）的基础上增加了细颗粒物（PM2.5）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）3种污染物指标，发布频次也从每天一次变成每小时一次。因此，相较API，AQI采用的分级限制标准更严、污染物指标更多、发布频次更高，其评价结果也将更加接近公众的真实感受。 二、污染等级 AQI共分六级，从一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，直至五级重度污染，六级严重污染。空气污染指数划分为0－50、51－100、101－150、151－200、201－300和大于300六档。
三、评价方法 就像上证综合指数不代表股价、消费物价指数CPI不代表物价一样，AQI指数也只表征污染程度，并非具体污染物的浓度值。由于AQI评价的6种污染物浓度限值各有不同，在评价时各污染物都会根据不同的目标浓度限值折算成空气质量分指数AQI。 由于颗粒物没有小时浓度标准，基于24小时平均浓度计算的AQI相对于空气质量的小时变化会存在一定的滞后性，因此，当首要污染物为PM2.5和PM10时，在看AQI的同时还要兼顾其实时浓度数据。相关单位为弥补滞后性，同时发布了“实时空气质量指数”，所有污染物均采用当前1小时平均浓度计算。 空气质量分指数 对照各项污染物的分级浓度限值，以细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）等各项污染物的实测浓度值（其中PM2.5、PM10为24小时平均浓度）分别计算得出空气质量分指数（英语：Individual Air Quality Index, IAQI）。 式中： IAQIP——污染物项目P的空气质量分指数； CP——污染物项目P的质量浓度值； BPHi——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与CP相近的污染物浓度限值的高位值； BPLo——相应地区的空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表中与CP相近的污染物浓度限值的低位值；
天津商业大学 Tianjin University of Commerce 学年论文 题目我国城市空气质量的状况分析 学院经济学院 专业金融学_____ 姓名胡鹏 学号120140017 完成时间2014年11月10日 我国城市空气质量的状况分析
摘要：本文针对我国城市的空气质量现状及影响城市空气质量的主要因素进行分析研究。运用聚类分析方法对我国城市空气质量等级进行分类，把空气质量状况最相似的城市聚成一类，分析原因、得出结论。并对影响城市空气质量的5个主要因素进行主成分分析，找出最能代表原来数据信息的2至3个因子代替原来的5个变量。建立回归模型，对结果进行分析，寻找解决空气质量问题的方法，并对原有方法进行改进，以便更为高效、快速地解决空气质量问题。 关键词：空气质量；聚类分析；主成分分析；回归分析 Abstract:This article mainly analyze urban air quality present situation in China and the key factors affecting urban air quality study. Using clustering analysis method on the classification of China's urban air quality levels, gather into the city air quality in most similar category, analysis of causes, concluded. Then 5 main factors affecting urban air quality to principal component analysis identify the most representative of the original data instead of the 2 to 3 factors 5 variables. Established regression model an analysis of the results, looking for ways to address air quality issues, and to improve the existing methods, to more efficient and faster to solve the air quality problem. Keywords: air quality;cluster analysis;Principal components analysis;regression analyze 一、我国城市空气质量的现状 我国是一个人口大国，城市众多，人口密集。但由于工业的发展，我们的很多城市都受到了不同程度的污染，直接对我们造成伤害,人们疾病的发生率也逐年提高。空气中的污染物主要是可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮等物质。据环保部2012年统计2011年度各省、自治区、直辖市和八家中央企业主要污染物总量减排核查核算工作表明，全国化学需氧量、氨氮和二氧化硫排放量实现同比下降，氮氧化物排放量同比上升。“十二五”期间，国家对化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物4种主要污染物实施排放总量控制。其中，北京市、上海市、浙江省和河南省四项主要污染物排放量平均降幅全部位居前列。但同时仍有个别地区在污染减排工作中存在突出问题。 许多城市和地区空气污染依然严重，污染类型以烟煤型污染为主，颗粒物仍是影响中国城市空气质量的主要污染物。从2013年1月12日开始，北京、天津、河北、河南、江苏等地都笼罩在雾霾中，污染程度高。在全国73个监测城市中，33个城市的部门监测站点监测数据显示，空气质量指数超过300，北京PM2.5一度超过900微克/立方米以上，空气质量达到重度污染。 二、影响城市空气质量的因素 （一）衡量指标 衡量指标的选取对于聚类分析来说至关重要，具有决定性的意义，影响空气质量好坏的因素有很多，为便于比较各个城市空气质量指标的异同点，根据我国各主要城市2011年城市空气质量指标的数据表，可以采用多元统计分析中的系统聚类法对31个主要城市的空气质量指标进行分析。由下表一知，前三个指标和后一个指标的含义不一样，并且前三个指标不能完全代表空气质量状况，所以只用后一个指标对原始数据进行聚类分析，就能透彻地来衡量我国主要城市的空气质量。原文数据如下： 表一
空气质量指数 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）是定量描述空气质量状况的无量纲指数。针对单项污染物的还规定了空气质量分指数。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等六项。 2012年上半年出台规定，将用空气质量指数（AQI）替代原有的空气污染指数（API）。AQI共分六级，从一级优，二级良，三级轻度污染，四级中度污染，直至五级重度污染，六级严重污染。当PM2.5日均值浓度达到150微克/立方米时，AQI即达到200；当PM2.5日均浓度达到250微克/立方米时，AQI即达300；PM2.5日均浓度达到500微克/立方米时，对应的AQI指数达到500。 空气质量按照空气质量指数大小分为六级，相对应空气质量的六个类别，指数越大、级别越高说明污染的情况越严重，对人体的健康危害也就越大。 根据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633—2012）规定：空气污染指数划分为0－50、51－100、101－150、151－200、201－300和大于300六档，对应于空气质量的六个级别，指数越大，级别越高，说明污染越严重，对人体健康的影响也越明显。[1] 空气污染指数为0－50，空气质量级别为一级，空气质量状况属于优。此时，空气质量令人满意，基本无空气污染，各类人群可正常活动。[1] 空气污染指数为51－100，空气质量级别为二级，空气质量状况属于良。此时空气质量可接受，但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响，建议极少数异常敏感人群应减少户外活动。[1] 空气污染指数为101－150，空气质量级别为三级，空气质量状况属于轻度污染。此时，易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状。建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者应减少长时间、高强度的户外锻炼。[1]空气污染指数为151－200，空气质量级别为四级，空气质量状况属于中度污染。此时，进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响，建议疾病患者避免长时间、高强度的户外锻练，一般人群适量减少户外运动。[1]空气污染指数为201－300，空气质量级别为五级，空气质量状况属于重度污染。此时，心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状，建议儿童、老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，停止户外运动，一般人群减少户外运动。[1] 空气污染指数大于300，空气质量级别为六级，空气质量状况属于严重污染。此时，健康人群运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病，建议儿童、老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动。[1] AQI与原来发布的空气污染指数（API）有着很大的区别。 AQI分级计算参考的标准是新的环境空气质量标准（GB3095-2012），参与评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项；而API分级计算参考
中国各城市空气质量聚类和判别分析 摘要中国经济的快速增长导致环境污染不断加重，其中空气污染与人类的健康密切相关。结合全国74个城市的空气污染物浓度数据对各城市进行聚类分析，分类方法包括等价关系法和Kmeans分析两种方法。结果表明，海口是全国空气质量最好的城市，石家庄和邢台是全国空气质量最差的城市，而武汉、成都和乌鲁木齐的空气质量与北京最为接近。 关键词聚类分析空气质量等价关系Kmeans 1. 介绍 随着中国经济的高速发展和工业化、城市化进程的加快，能源的消耗速度也不断提高。中国的工业发展大量依赖煤炭、石油等化石燃料，其燃烧产生的废气严重污染空气，导致中国各地区空气质量不断下降。90年代初期，中国的500个城市当中，达到国家空气质量I级标准的仅占1%；此外，近年来的数据显示，暴露于未达标空气中的城市人口占统计城市人口的三分之二[1]。城市的空气污染对人体健康构成极大威胁，研究表明，即便暴露于污染物密度较低的空气中也会提高慢性呼吸系统的发病率以及多种癌症的患病概率[2]。因此，有必要对全国各大城市的空气质量进行数据收集和分析，确定不同城市的污染程度及相互之间的关系，为相关部门制定政策提供有力的数据支撑。城市的空气污染程度主要受经济发展水平影响，但二者不是呈简单的倒U型曲线关系，不同的污染物与经济水平之间有不同的关系[3]，因此需要对各种污染物进行综合分析和评价。而目前对环境进行综合评价的方法包括模糊数学法、距离判别法和物元分析法[4]，本文即采取其中的模糊数学法对全国74个主要城市的空气污染数据进行聚类和判别分析，以研究目前中国各大城市的空气污染水平和特点。 2. 原始数据及聚类分析方法 本文所用到的城市空气污染数据来自环保部相关统计数据[5]，参见表1。为了便于分析，选取空气污染指标中量纲相同的三个指标进行考察，分别是SO2浓度、NO2浓度和PM2.5浓度。采用两种聚类分析方法对这74个城市进行分类，分别是等价关系法和Kmeans分类方法。 表1 全国主要城市空气污染物浓度