全球環(huán)境變化作業(yè)

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1、全國(guó)空氣環(huán)境質(zhì)量定量分析（東北師范人學(xué)地理科學(xué)學(xué)院2012級(jí)地科一班2012013205廖楚婷）摘要：首先選取全國(guó)各省會(huì)城市及直轄市（港澳臺(tái)除外）2014年2月14日18:00的6個(gè)空氣主要污染物（PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧），應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)此進(jìn)行了主成分分析；然后結(jié)合主成分分析結(jié)果，利用聚類分析方法得到了全國(guó)各省會(huì)城市及直轄市空氣質(zhì)量譜系圖；最后在此基礎(chǔ)上，探討了各地空氣質(zhì)量的區(qū)域相似性和差異性。研究結(jié)果表明：利用主成分分析和系統(tǒng)聚類方法分析全國(guó)空氣質(zhì)量，不僅可以克服傳統(tǒng)的基于人工選用指標(biāo)進(jìn)行綜合分析所存在的數(shù)據(jù)不易處理的缺陷，而且結(jié)

2、果準(zhǔn)確性髙，是一種新的嘗試。關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量；主成分分析；系統(tǒng)聚類；全國(guó)1、引言空氣質(zhì)量的好壞反映了空氣污染程度，它是依據(jù)空氣屮污染物濃度的高低來判斷的?？諝馕廴臼且粋€(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，在特定時(shí)間和地點(diǎn)空氣污染物濃度收到許多因素影響。近年來隨著現(xiàn)代化和工業(yè)化的進(jìn)程，我國(guó)大氣污染狀況十分嚴(yán)重，城市大氣環(huán)境中總懸浮顆粒濃度普遍超標(biāo)、二氧化硫污染保持在較高水平、機(jī)動(dòng)車尾氣污染物排放總量迅速增加、氮氧化物污染趨勢(shì)加垂、全國(guó)形成多個(gè)酸雨區(qū)等，危害生態(tài)環(huán)境、影響人民群眾身體健康，為了今后的可持續(xù)發(fā)展，本文研究選取了全國(guó)各省會(huì)城市及直轄市（港澳臺(tái)除外）2014年2月14R18:00的6個(gè)空氣主

3、要污染物濃度，應(yīng)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)此進(jìn)行了主成分分析；然后結(jié)合主成分分析結(jié)果，利用聚類分析方法得到了全國(guó)各省會(huì)城市及育?轄市空氣質(zhì)量譜系圖；最后在此基礎(chǔ)上，探討了各地空氣質(zhì)量的區(qū)域相似性和差異性。2、全國(guó)空氣主要污染物濃度的“降維”分析2.1指標(biāo)選取木文共選取6個(gè)指標(biāo)。XI一一PM2.5。PM2.5指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物。它能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣屮，其在空氣屮含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附

4、帶有毒、有害物質(zhì)，且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。主要有自然源（土壤揚(yáng)塵、海鹽、植物花粉、抱子、細(xì)菌等）和人為源（燃煤與燃?xì)饣蛉加团欧诺臒焿m、交通工具尾氣等）兩種，但危害較大的是后者。X2——PMlOoPMIO是空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于10微米的可吸入顆粒物,又稱為可吸入顆粒物或飄塵，能夠進(jìn)入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外,另外也會(huì)被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋，對(duì)人體健康危害相對(duì)較小；X3——二氧化硫。二氧化硫（S02）是一種常見的和重要的大氣污染物，是一種無色有刺激性的氣體。二氧化硫能形成工業(yè)煙霧，酸雨，對(duì)生活環(huán)境、人體健康造成

5、極大危害。二氧化硫還會(huì)在空氣中形成懸浮顆粒物，乂稱氣溶膠，隨著人的呼吸進(jìn)入肺部，對(duì)肺有直接損傷作用。X4一一二氧化氮。二氧化氮是一種棕紅色、高度活性的氣態(tài)物質(zhì)，在臭氧的形成過程中起著重要作用，還是光化學(xué)煙霧和酸雨的成因之一，所帶來的環(huán)境效應(yīng)多種多樣，包括：對(duì)濕地和陸生植物物種之間競(jìng)爭(zhēng)與組成變化的影響，大氣能見度的降低，地表水的酸化，富營(yíng)養(yǎng)化以及增加水體中有害于魚類和其它水生生物的毒素含量。X5——臭氧（03）在常溫下是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體。臭氧主要存在于距地球表面20?35公里的同溫層下部的臭氧層中。在常溫常壓下，穩(wěn)定性極差,在常溫下可自行分解為氧氣。臭氧具有強(qiáng)烈的刺

6、激性，吸入過量對(duì)人體健康有一定危害。X6——一氧化碳。一氧化碳（C0）是煤、石油等含碳物質(zhì)不完全燃燒的產(chǎn)物，是一種無色、無臭、無刺激性的有毒氣體，幾乎不溶于水，在空氣中不易與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，故可在大氣中停留2?3年之久。一氧化碳極易與血液中運(yùn)載氧的血紅蛋白結(jié)合，在極低濃度時(shí)就能使人或動(dòng)物遭到缺氧性傷害。輕者眩暈,頭疼，重者腦細(xì)胞受到永久性損傷，其至窒息死亡；一氧化碳尤其對(duì)心臟病、貧血和呼吸道疾病的患者傷害性更大。2.2主要污染物間的相關(guān)性分析利用SPSS軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后計(jì)算得出各污染物間之間的相關(guān)系數(shù)矩陣，其結(jié)果下表。相關(guān)矩陣VAR00001VAR00

7、002VAR00003VAR00004VAR00005VAR00006VAR000011.000.904.643.801-.458.585VAR00002?9041.000.721.732-.318.527VAR00003.643.7211.000.760-.416.725VAR00004.801.732.7601.000-.463.739VAR00005-.458-.318-.416-.4631.000-.569VAR00006.585.527.725.739-.5691.000從表一可以看出來，PM2.5與PM