【正文】 步探討我國目前城市空氣質(zhì)量的現(xiàn)狀趨勢及成因，為政府治理空氣污染的決策提供科學(xué)依據(jù)；同時(shí)為其他類似研究利用該數(shù)據(jù)源提供范例。 本文主要利用系統(tǒng)聚類分析方法，對全國 31 個(gè)主要城市空氣質(zhì)量中所存在的問題做了現(xiàn)實(shí)性的分析。 從全國 31 個(gè)城市空氣質(zhì)量指標(biāo)狀況的分析入手 ， 使用多元統(tǒng)計(jì)分析中的系統(tǒng)聚類分析方法進(jìn)行分析與評 透視“動(dòng)感地帶”品牌營銷戰(zhàn)略 XXXV 價(jià)，得出不同地區(qū)的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀差異，并找出影響空氣質(zhì)量的主要因素，從而得到了各城市空氣質(zhì)量的一些特點(diǎn)和存在的不足；總結(jié)出了如何治理城市空氣質(zhì)量的一些可行性策略。 關(guān)鍵詞 城市空氣質(zhì)量指標(biāo) ；空氣質(zhì)量現(xiàn)狀；空氣污染；聚類分析； I 目 錄 1 背景綜述 …………………………………………………………… 1 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生的背景?????????????? 1 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)涵與特征 ………………………………… 2 研究目的和意義 …………………………………………………… 2 主要研究內(nèi)容 ……………………………………………………… 2 研究方法 …………………………………… ……………………… 2 2 我國城市空氣質(zhì)量的系統(tǒng)分析及現(xiàn)狀評價(jià)………………………… 1 對城市空氣質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)分析??? ???? ??????? 1 城市空氣質(zhì)量的綜合現(xiàn)狀評價(jià) ?????? ???????? 2 城市空氣質(zhì)量綜合現(xiàn)狀評價(jià)結(jié)果的分析?????????? 3 3 結(jié)論與對策建議 ???? ????????????????? 7 主要結(jié)論 ……………………………………………………… 7 對策與建議 ???????????????????? 8 參考文獻(xiàn)…………………… ………………………………………… 14 附表 …………………………………………………………………… 16 1 全國主要城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀與分析 1 背景綜述 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生的背景 空氣質(zhì)量優(yōu)劣程度與一個(gè)城市的綜合競爭力密切相關(guān) ,它直接影響到投資環(huán)境和居民健康 ,因此越來越受到政府和公眾的關(guān)注 .城市化過程是發(fā)展中國家實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路 ,但是該過程往往會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染不斷加劇 .大城市工業(yè)集中、人口密集、大量消耗化石燃料 ,高密度的建筑群又不利于污染物的擴(kuò)散 ,因此空氣污染 (特別是城 區(qū) )異常嚴(yán)重。在面對一次次“勝利”的同時(shí)，人類也深深地體會(huì)到了苦澀的“回報(bào)”城市空氣質(zhì)量問題。隨著城市空氣質(zhì)量問題的逐漸惡化，科學(xué)研究者就相應(yīng)的制定了反應(yīng)和評價(jià)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，即空氣質(zhì)量指標(biāo)。它是一種反應(yīng)和評價(jià)空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，是常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物的濃度數(shù)值形勢、并分級表征空氣質(zhì)量狀況。適用于表示城市短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢。 城市是人類科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文明的結(jié)晶，是人類集中聚居的場所，然而，也是環(huán)境污染集中的場所?？諝赓|(zhì)量優(yōu)劣程度與一個(gè)城市的綜合競爭力密切相關(guān) ,它直接影響到投資環(huán)境 和居民健康 ,因此越來越受到政府和公眾的關(guān)注 .不合理的能源結(jié)構(gòu)是影響 城市空氣質(zhì)量 的重要因素之一。作為世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的國家之一，中國能源消耗量近十年來穩(wěn)步增長。煤炭，不僅是過去、現(xiàn)在，而且在不遠(yuǎn)的將來，都將是中國主要的能源形式，這就決定了煤炭的消耗在中國的 城市空氣質(zhì)量 中起著決定性作用。另一個(gè)影響中國 城市空氣質(zhì)量 程度的重要因素，是機(jī)動(dòng)車保有量和城市人口隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展而迅速增加，這種趨勢在大中城市表現(xiàn)得尤為明顯。但與此同時(shí)，大規(guī)模的城市拆遷改建和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)布局的調(diào)整也有效的改善了中國部分城市空氣質(zhì)量。 城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的內(nèi)涵與特征 2 空氣質(zhì)量指標(biāo)是一種反映和評價(jià)空氣質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，是常規(guī)監(jiān)測的幾種空氣污染物的濃度數(shù)值形式、并分級表征空氣質(zhì)量狀況，相關(guān)監(jiān)測部門可以根據(jù)空氣質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)一步來判斷空氣污染的程度，適用于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢。城市空氣質(zhì)量的三項(xiàng)指標(biāo)分別是指：①可吸入顆粒物：這是大氣降塵的主要污染指標(biāo)。大氣中的可吸入顆粒物主要來自工業(yè)廢氣、建筑揚(yáng)塵、交通尾氣、物質(zhì)燃燒等。它含有可損害神經(jīng)系統(tǒng)的鉛、汞、錳等，還有致癌物苯并芘、砷、鉻等。②二氧化硫：主要由燃煤排放引起。二 氧化硫在大氣中會(huì)氧化而形成硫酸鹽氣溶膠，毒性將增大 10 倍以上，它將會(huì)嚴(yán)重危害人體健康，導(dǎo)致胸悶。眼睛刺激、呼吸困難，甚至呼吸功能衰竭。在此環(huán)境下的降水便是酸雨，它會(huì)使水質(zhì)及土壤酸化，從而導(dǎo)致魚類和植物大量死亡。二氧化硫曾是一些發(fā)達(dá)國家在工業(yè)發(fā)展時(shí)期的主要污染物。我國是燃煤大國，每年排放的二氧化硫居世界前列，所以對二氧化硫及其次生污染的防治必須加大力度。③二氧化氮：主要由機(jī)動(dòng)車尾氣造成。它對人們呼吸器官有較強(qiáng)的刺激作用，可引起氣管炎、肺炎、肺氣腫等。二氧化氮與水可生成硝酸鹽、亞硝酸鹽，進(jìn)入人體可生成致癌物亞硝 酸氨，也可與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人產(chǎn)生缺氧癥狀。 1952 年美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件的罪魁禍?zhǔn)妆闶堑趸铩? 綜上所述，可見城市環(huán)境空氣質(zhì)量直接反映城市規(guī)劃建設(shè)管理水平，影響城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，招商引資，密切關(guān)系城市居民生活質(zhì)量甚至直接影響到人類的身體健康以至生命安危。如何更好的控制它們最大程度減少對人類的危害是很有必要的。 研究目的和意義 本文研究目的主要是通過中國統(tǒng)計(jì)局全國主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)，城市環(huán)境空氣質(zhì)量直接反映城市規(guī)劃建設(shè)管理水平，影響城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，招商引資，關(guān)系城市居民生活質(zhì) 量。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市作為政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商貿(mào)中心，建筑密度、人口密度、交通車輛密度不斷膨脹，各類一次二次能源消耗量與日俱增，以及城市居民生產(chǎn)生活活動(dòng)中，其他污染的不斷產(chǎn)生，對城市環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生巨大壓力，而且城市空氣質(zhì)量不是通過一兩項(xiàng)治理就會(huì)奏效， 3 而是要通過綜合防治、長效管理才能得以恢復(fù)，走向良性循環(huán)的道路。 綜合治理城市空氣污染，改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量是樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體體現(xiàn)，是城市建設(shè)和管理的重要內(nèi)容，也是廣大城市居民的迫切愿望。要真正做到“讓人民群眾呼吸上清新空氣”，為子 孫后代創(chuàng)造良好的生活空間，就必須從現(xiàn)在起，正視存在問題，逐個(gè)加以解決。 主要研究內(nèi)容 本文主要研究內(nèi)容是通過中國統(tǒng)計(jì)局提供的 2021 年全國主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)，對全國主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，根據(jù)分析結(jié)果來進(jìn)一步研究我國城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀，及污染程度。具體研究步驟如下： （ 1） 對全國各主要城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，根據(jù)對空氣質(zhì)量指標(biāo)的分析結(jié)果對全國主要城市空氣質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)狀分析。 （ 2）綜合評價(jià)影響城市空氣質(zhì)量的原因及在治理過程中存在的不足之處。 （ 3）研究改善城市空氣質(zhì)量的對策。 研究方法 本文研究主要采用的研究方法有：統(tǒng)計(jì)分析中的系統(tǒng)聚類分析方法，定性與定量研究相結(jié)合。并借助 Excel、 SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。對全國 31 個(gè)主要城市的空氣質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。并根據(jù)分析數(shù)據(jù)來進(jìn)一步判斷空氣的污染程度，從而理性分析我國主要城市的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及影響空氣質(zhì)量的主要原因，并且提出一些相關(guān)治理建議和對策。 2 我國城市空氣質(zhì)量的系統(tǒng)分析及現(xiàn)狀評價(jià) 對城市空氣質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)分析 4 相關(guān)方法簡介 聚類分析的基本思想是：距離相近的樣品（或變量）先聚成類，距離相遠(yuǎn)的后聚成類，過程一直進(jìn)行下去，每個(gè)樣品（或變量）總能聚到合適的類中。系統(tǒng)聚類過程是：假設(shè)總共有 n 個(gè)樣品（或變量），第一步將每個(gè)樣品（或變量）獨(dú)自聚成一類。共有 n 類；第二步根據(jù)所確定的樣品（或變量）“距離”公式，把距離較近的兩個(gè)樣品（或變量）聚合為一類，其他的樣品（或變量）仍各自聚成一類，這樣，形成（ n1）個(gè)類中“距離”最近的兩個(gè)類進(jìn)一步聚成一類，這樣，形成（ n2）類； ......以上步驟一直進(jìn)行下去，最后將所有的樣品（ 或變量）全聚成一類。 本文采用聚類分析中的歐氏距離來度量樣品與樣品（即地區(qū)與地區(qū)）之間的相似程度，用 Ward 方法對全國 31 個(gè)主要城市的城市空氣質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類。并根據(jù)聚類結(jié)果進(jìn)一步進(jìn)行客觀分析來研究我國主要城市的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀。 應(yīng)用聚類分析法分析空氣質(zhì)量的基本狀況 對全國 31 個(gè)主要城市 2021 年的城市空氣質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析研究。由于空氣質(zhì)量指標(biāo)涉及到多因素、多指標(biāo)，為便于比較各個(gè)城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的異同點(diǎn)， 根據(jù)我國各主要城市 2021 年城市空氣質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)表（見附表 1），可以采用多 元統(tǒng)計(jì)分析中的系統(tǒng)聚類方法對 31 個(gè)主要城市的空氣質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行分析。分析選用了五個(gè)指標(biāo)：①可吸入顆粒（ X1）；②二氧化硫（ X2）；③二氧化氮（ X3）；④空氣質(zhì)量達(dá)到二級以上的天數(shù)（ X4）；⑤空氣質(zhì)量達(dá)到二級以上占全年比重（ X5），用來反映全國各城市空氣質(zhì)量的狀況，原始數(shù)據(jù)（見附表 1）。 本文采用聚類分析中的歐氏距離來度量樣品與樣品（即地區(qū)與地區(qū)）之間的相似程度，用 Ward 方法對我國 31 個(gè)主要城市的城市空氣質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)聚類，聚類結(jié)果見 樹圖 1 和 樹圖 2. 由于前三個(gè)指標(biāo)和最后兩個(gè)指標(biāo)的含義不一樣，所以要對原始 數(shù)據(jù)做兩次聚類分析，才能更透徹的從不同指標(biāo)來衡量我國主要城市的空氣質(zhì)量。 第一種情況是按二級以上天數(shù)及所占比重作為衡量標(biāo)準(zhǔn)對各個(gè)城 5 市空氣質(zhì)量做聚類分析。明顯可見全國 31個(gè)主要城市被分為四類，分類結(jié)果見樹圖 1。又有 （附表 3） 明顯可見，各類所包含的省市自治區(qū)、直轄市如下： 第一類有 5個(gè)城市，其中包括北京、蘭州、太原、烏魯木齊、武漢；第二類有 15個(gè)城市，其中包括長沙、成都、哈爾濱、杭州、合肥、濟(jì)南、南京、沈陽、石家莊、天津、西安、西寧、銀川、鄭州、重慶；第三類有 7個(gè)城市，其中包括長春、廣州、貴陽、呼和浩特、 南昌、南寧、上海；第四類有 4個(gè)城市，其中包括福州、?？凇⒗ッ?、拉薩； 根據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》制定的 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB30951996） 規(guī)定 。（見注解 1）二類區(qū) 即二級標(biāo)準(zhǔn) 為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū) 。從（附表 1）可以看出我國 31各主要城市都已達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)，但不同的是達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)各不相同?？梢钥闯觯? 第一類的 5個(gè)城市明顯是達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)天數(shù)及所占比重最少的。這主要?dú)w因于其特殊的城市職能和地理位置，工業(yè)發(fā)展比較快 ，工業(yè)企業(yè)比較多，而且人口密度過大，又容易受北部沙塵暴襲擊。諸多因素影響導(dǎo)致空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡劣，是重點(diǎn)治理對象。 第二類的 15個(gè)城市居于中等。主要區(qū)域 為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)； 也相對存在一些不足之處，有待各有關(guān)部門的進(jìn)一步調(diào)查及相關(guān)對策治理。 第三類的 7個(gè)城市與其他大城市相比處于中上等水平。與空氣質(zhì)量較好的城市相比 ,Ⅰ級天數(shù)較少 ,Ⅲ級天數(shù)較多 ,仍存在著不少差距。但是上海是進(jìn)步最大的一個(gè)城市。其中上海市政府加大力度控制大氣污染源排放和建設(shè)城市綠地是促進(jìn)城區(qū)空氣質(zhì) 量變好的重要原因。這是其他城市應(yīng)該學(xué)習(xí)和借鑒的。重點(diǎn)是分到第三類的 4個(gè)城市，其中昆明二級以上天數(shù)所占比重達(dá)到 100%，是中國空氣最好的城市。其余三個(gè)相對前三類也有明顯優(yōu)勢。主要區(qū)域 為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其它需要特殊保護(hù)的地區(qū)； 第二種情況是按前三個(gè)變量（即可吸入顆粒、二氧化硫、二氧化氮）對我國的主要城市空氣質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。其含義和第一種情況相反，綜合反映出來的意義是一樣的，結(jié)合樹圖 2及（附表 2 ）的分析顯示，結(jié)果也明顯和第一種情況相匹配。以下就不再對第二種情況做過多 6 敘述。 城市空 氣質(zhì)量的綜合現(xiàn)狀評價(jià) 通過上面的分析結(jié)果可以看出，城市空氣質(zhì)量指標(biāo)中，可吸入顆粒、二氧化硫、二氧化氮、達(dá)到二級以上天數(shù)及達(dá)到二級以上天數(shù)所占比重五項(xiàng)測評指標(biāo)相對于 2021 年前有所好轉(zhuǎn)（詳細(xì)情況可以查閱歷年 中國環(huán)境狀況公報(bào) ），從而相應(yīng)城市空氣質(zhì)量相對也有好轉(zhuǎn)趨勢，這主要反映了隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會(huì)公眾的環(huán)保意識(shí)在不斷提高，各政府有關(guān)部門也積極地采用了相應(yīng)的治理措施來積極應(yīng)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展給環(huán)境帶來的負(fù)面影響。因?yàn)槌鞘锌諝赓|(zhì)量直接反應(yīng)城市規(guī)劃建設(shè)管理水平，影響城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，招商引資，關(guān)系城市居民生活質(zhì)量。各城 市政府要善于積極抓住城市突出的環(huán)境問題，全方位地開展城市空氣環(huán)境綜合整治，努力使各項(xiàng)環(huán)境空氣質(zhì)量指標(biāo)逐年趨于好轉(zhuǎn)。但是目前的環(huán)境空氣質(zhì)量還相對很難適應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還需有關(guān)部門進(jìn)一步的治理和改善。根據(jù)分析結(jié)果，具體來分析全國城市空氣質(zhì)量的現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面： ⑴ 煤煙型污染嚴(yán)重，影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展 我國城市空氣污染的一個(gè)重要特征是煤煙型污染，煤炭燃燒排放出大量煙塵、二氧化硫和氮氧化物，是主要的城市空氣污染源。以煤炭為