中国各地区主要空气污染物结构的因子分析

杨菁蓓

【摘 要】 人类每天都要呼吸空气，空气的质量直接影响到人类的身体健康。改善空气质量，提高人类的健康水平就成为必然。有多种因素造成了空气质量不佳，为保证良好的空气质量，就必须根据污染物的来源，采取适当措施，保证人类的身体健康。

【关键词】 空气质量 污染 治理 因子分析

一、研究背景

空气质量的好坏反映了空气污染程度，它是依据空气中污染物浓度的高低来

判断的。空气污染是一个复杂的现象，污染物在空气中成分的多少，决定着空气质量的高低，也决定着对人类健康影响的好坏。所以我们要通过对空气污染物的研究控制其在空气中的比重，判断空气污染指数，寻找空气污染物的来源进而采取合理的措施，改善空气质量，保证人类健康。

由于有些城市的企业对工业发达的追求，对污染物的负面影响理解不够，预防不利，造成越来越严重的环境污染，空气质量越来越差，从而破坏生态系统和人类的正常生存和发展。我们通过对空气污染物中的二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等其他空气污染物以及空气质量的污染指数进行分析，找出对空气污染起主要作用的因子，控制其在空气中的比列，从而达到治理空气污染的目的。

空气污染指数（API）是一种反应和评价空气质量的方法。本文是通过空气质量达到二级及好于二级天数以及空气质量达二级以上的天数占全年的比重来分析空气质量对人类健康的影响。当空气污染指数达到三级及三级以上会对人们的身体健康产生危害。

二、方法介绍

因子分析是从心理学与教育学发展而来的。1904年Charls Spearman提出这种方法用来解决智力测验得分的统计，这是因子分析的起点。

因子分析的基本思想是通过变量（或样品）的相关系数（相似系数）矩阵的内部结构的研究，找出能影响所有变量（或样品）的少数几个变量，并用这少数几个变量去描述多个变量（或样品）之间的相关（相似）关系。这里，这少数几个变量是不可观测的，通常被称为因子。因子分析可在许多变量中找出隐藏的具有代表性的因子。将相同本质的变量归入一个因子，可减少变量的数目，还可检验变量间关系的假设。因子分析方法有很多，本文采用主因子分析法。

三、实证分析

3.1 指标选取

根据空气污染物对空气质量的影响，选取二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、空气质量达到二级及好于二级天数以及空气质量达到二级以上的天数占全年的比重这五个指标。

二氧化硫（SO2）是一种常见和重要的大气污染物，是一种无色有刺激性气味的气体。主要来源于含硫燃料的燃烧，化工、炼油、硫酸厂的生产过程。

二氧化氮是一种棕红色、高度活性的气态物。二氧化氮在臭氧的形成过程中有重要作用。人为产生二氧化氮的主要来源是：高温燃烧过程的释放，比如机动车、电厂废气的排放等。二氧化氮还是酸雨的成因之一。

可吸入漂浮物是指悬浮空气中，空气动力学当量直径<=10微米的颗粒物。

空气污染指数（API）是将常规检测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性数值形式，并分等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。

3.2.收集数据

3.3 进行分析

R程序：x<-read.csv（"1.csv"，header=TRUE）；x

fact<-factanal（x[2：6]，2，scores="Bartlett"，rotation="varimax"）；fact

fact$scores

各地区的因子得分：

Cumulative Var为累积方差贡献率，由结果可知前两个因子的累积方差贡献率为71.5%，所以可选取前两个因子。

因子模型为：

x1=-0.873f1+0.318f2+ε1

x2=-0.254f1+0.748f2+ ε2

x3=-0.136f1+0.525f2+ ε3

x4=0.721f1-0.527f2+ ε4

x5=0.979f1-0.189f2+ ε5

公因子f1在x1，x4，x5上的载荷比较大，公因子f2在x2上的载荷比较大。

3.4 综合评价

通过数据和分析可知，越是发达地区的污染反而没有欠发达地区严重，我们不能走先污染后治理的道路，要用发展的眼光看待经济和环境问题。持续发展是既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。它们是一个密不可分的系统，既要达到经济发展的目的又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等森林资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。可持续发展与环境保护既有联系，又不等同。环境保护是可持续发展的重要方面。

我们通过环境质量评价是了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，制定综合防治措施与方案；可以了解和掌握影响本地区环境质量的主要环境因素、污染因子、和主要污染源，从而有针对性地制定改善换将质量的污染治理方案和综合防治规划与计划。

四、建议

如何在加快发展的同时，切实保护好环境，促进人与自然的和谐发展，这是我们的首要任务。我们应该做到以下几点：

（1）强化环境意识、树立生态理念。“环境保护，教育为本”，要大力普及环保科

学知识，提高全民环境意识，通过多种途径，普及科学知识，大力倡导生态工业、生态农业、生态服务业，以及生态环境、生态人居和生态文化建设。

（2）把环境保护作为决策的重要环节，从源头落实环保基本国策。领导必须树立

正确的政绩观，学会用绿色GDP核算体系代替传统的GDP核算体系，把环境保护纳入各级政府的政绩考核。

（3） 企业要学会用发展的眼光看待经济与环境的关系，企业领导要从企业内部循

环的角度，大力发展生态工艺，推进清洁生产；从企业之间的循环角度，大力发展生态工业链园区；从社会整体循环的角度，大力发展绿色消费市场和资源回收产业，优化产业结构，提高经济效益。