长三角城市群空气质量时空演变及其社会经济驱动力分析

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随着长三角城市化和工业化快速发展,空气质量问题突出,导致灰霾天气频发,严重影响了居民正常生产生活。故人们在生活水平极大提高后,其对清洁大气的需求越来越热切,随着我国“绿色经济”“循环经济”的提出,切实缓解城市空气质量刻不容缓。基于此,本文选取了2016-2020年长三角城市群10个主要城市空气质量指数AQI、三种污染物浓度(PM10、NO2、SO2)与经济驱动因素的数据,采用多学科交叉方法研究AQI和污染物时空演变特征及其相关性。此外,还构建了AQI与经济因素的环境库兹涅茨曲线EKC模型来分析影响空气质量的驱动力,同时使用灰色关联分析法分析其关联性,并在此基础上提出有效的决策建议。本文主要得到如下结论:首先,利用空间插值法、Spearman相关系数和空间描述性统计等统计方法分析研究区域AQI与PM10、NO2及SO2污染物浓度的年度、季度、月度及空间演变特征。结果发现,研究区域近5年均值均在50~100范围之间,舟山市空气质量较好(优良天数占88.71%),合肥市污染最严重(优良天数占58.80%)。各市AQI与污染物月均值呈现出“U”型变化,均在7-8月普遍达到最低值,其区间为(4.32μg/m~3~53.92μg/m~3),均在1-3月、12月达到峰值,且呈现“春冬高,夏秋低”的季节演化特征,同时也呈现西北部内陆高,东部沿海地区低,中部有隆起的特点,内陆地区较沿海地区大气污染严重。并证实了AQI与三种污染物存在显著相关性,且各市最首要污染物均为PM10。其次,为了克服空间自相关和异方差影响,采用环境库兹涅茨理论EKC建立了影响空气质量的经济驱动力模型,实证研究了研究区域五年间经济驱动力与空气质量的关系且计算了空气质量变化的拐点。结果表明,研究区域空气质量的环境库兹涅茨曲线EKC为倒“N”型,但尚未达到理论拐点,存在影响空气质量的驱动因素。地区生产总值和第二产业值对空气质量的好转有负面影响;而人口密度的增加和居民车辆拥有量的快速增长对空气质量的影响力度较小;工业废气的过量排放引发的大气污染较为严重;研究区域人均公园绿地面积的扩大对空气质量可起到改善作用,但改善效果不显著。然后,利用灰色关联分析法研究了AQI值、PM10、NO2及SO2浓度与社会经济驱动力的关联性,研究表明人口密度、第二产业值和工业废气排放量对空气质量影响是最主要因素,第二产业值是影响该城市群的首要因素。人均生产总值、地区生产总值、民用车辆拥有量和人均公园绿地面积对空气质量影响较弱。最后,总结了长三角空气质量时空演变特征与社会经济驱动因素的研究结果,为了改善长三角城市群空气质量,提出了如下三条主要建议:(1)研究区域下阶段大气污染治理的主要任务为预防大气污染的季节性突变。(2)分析了研究区域影响空气质量的主要经济驱动因素,做好其与空气质量的统筹兼顾工作。(3)开创区域共赢共治新方式,加强区域空气污染“联防联控”,改善区域空气质量,加大区域绿色协调发展。
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