环境问题是现在人们关注的一个焦点问题， 近十年来，我国GDP持续快速增长，但经济增长模式相对传统落后，对生态平衡和自然环境造成一定的破坏，空气污染的弊病日益突出，特别是日益加重的雾霾天气已经干扰到社会的出行秩序和生活质量。本文是一篇农业环境论文范文，主要论述了基于模糊综合评价法的京津冀地区空气污染的研究。
【摘 要】本文针对京津冀空气污染问题，根据根据国标和美标污染物浓度限值建立优、良、一般、中度污染、重度污染、严重污染六个空气等级，构建空气质量优劣等级的模糊综合评价模型，使用MATLAB、SPSS等软件编程，根据最小距离法评判空气质量等级。
【关键词】空气污染,变异系数法,模糊综合评价,MATLAB,EXCEL
国家能源委员会《新能源产业振兴和发展规划》等“国家新能源发展战略”政策的出台，说明国家已经把能源环境问题上升到国家安全级别，经济发展转型、节能减排、能源利用新途径和发展新能源等方面的问题亟待解决[1]。京津冀地区作为北方经济中心，备受国家以及世界重视，因此经济发展和能源环境问题是国家关注的重点，本文针对京津冀地区空气污染问题进行研究，分析三个地区的空气质量等级，并提出相应的解决方案。
1 建模思路
对于京津冀地区的空气污染等级的评价，采取模糊综合评价法进行研究，首先北京、天津作为研究对象外，选择石家庄为河北地区代表进行空气质量评估，要确定综合评价指标体系，由于其余步骤较为确定，故指标的选择往往是综合评价科学性与否的关键，参考国家空气质量指标，选取PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3六个指标作为评价指标体系，建立相应的空气质量等级。其次，对某一方案进行综合评价时，必须统一评价标准的属性，本模型使用线性比例变换法建立无量纲的成本型矩阵。接下来为了保证综合评价具有足够的可信度，运用变异系数法归一化确定各指标权重。最后，对经过处理后的指标值(变量值)进行汇总，计算综合评价指数或综合评价分值，根据最大隶属度原得到空气污染程度。
2 模型的建立
参考空气质量指数国家标准[2]，建立各类污染物指标等级体系，如表1所示：
其中a表示第i个方案关于第j项评价因素的指标值。
上述六个指标，数值越小越好，则对于指标矩阵A，建立成本型矩阵，然后建立客观性权向量，然后使用变异系数法对指标进行归一化处理，无量纲的理想矩阵H=(H)，计算各列向量的变异系数v=s/h(j=1，2，…，m)，其中s是第j列的标准差，然后将其归一化，得到各指标的权向量，最后建立空气质量的等级评价模型，利用欧氏距离和绝对值距离进行建模，计算矩阵中各行向量到成本型矩阵列向量的欧氏距离，最后得出各地区的空气质量等级。
3 求解实例―京津冀地区2014年空气质量综合评价
根据以上方法从中国空气质量在线监测平台获取2014年北京、天津、石家庄三个地区的六种空气污染物12个月份的平均浓度：利用EXCEL表格求得三地区各种污染物浓度年均值如下：
利用最小距离法得出结果，第一行最小值为1.3160且其处于第6列，故北京属于6级空气质量等级，属严重污染;第二行最小值为1.6959且其处于第2列，故天津属于2级空气质量等级，空气质量为良;第三行最小值为2.6587且其处于第2列，故天石家庄属于2级空气质量等级，空气质量为良;北京由于人口数量庞大，私家车数量过多，产生的污染来源于机动车尾气，属化学污染，天津石家庄空气质量良好。但是天津工业污染、河北的燃煤污染较严重，空气质量良好只是一时的情况，如果对该情况不进行妥善处理，空气污染会更加严重。
4 结语
京津冀地区作为中国的都市圈、北方的经济中心，生态环境形式极为严峻，经济发展是核心的前提下，认真贯彻落实污染防治与生态保护并重的方针是重中之重，并且需响应“国家新能源发展战略”的号召。环境污染分为化学性污染、物理性污染、生物性污染和放射性污染四大类。北京的汽车尾气污染属于化学污染，天津的工业污染属于化学污染，河北的燃煤污染属于物理污染。近十年来，我国GDP持续快速增长，但经济增长模式相对传统落后，对生态平衡和自然环境造成一定的破坏，空气污染的弊病日益突出。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标，二氧化硫污染一直出在较高水平稳居不下，机动车尾气污染物排放总量在近几年中迅速增加，氮氧化物污染呈加重趋势。空气污染状况十分严重，北京主表现为汽车尾气排放造成的污染，天津是工业污染，河北是原材料化工基地，以燃煤产生的污染为主。现如今SO2、PM2.5已成为影响京津冀地区空气质量等级的重要因素。为了实现“APEC”蓝天，环保部提出一系列建议：
第一，实行机动车单双号限行措施。北京在2015年1月15日已经连续三天发生重污染，16号之后开始启动汽车单双号限行交通管制措施，空气污染指数明显下降，可见，在短期内，启动机动车单双号限行制度能有效的改善京津冀的空气质量。专家建议，一方面，严格限制高耗能行业发展，逐步淘汰、疏解北京高耗能行业;另一方面，重点控制高耗能行业化石能源的使用过程，提高能源使用效率。
第二，实施每日公交行活动，对坚持采取公共交通上班的人进行积分，并计入信誉榜和荣誉榜。
第三，环境执法真正严格起来，采取属于停产、限产、存在超标排放问题的污染企业停工等措施。
第四，应建立围绕空气质量改善的多污染物综合控制体系。从污染控制因子来看，污染控制重点主要为二氧化硫和工业烟粉尘，对细颗粒物和臭氧影响较大的氮氧化物和挥发性有机物控制薄弱。从污染控制范围来看，工作重点主要集中在工业大点源，对扬尘等面源污染和低速汽车等移动源污染控制重视不够。
第五，逐步完善区域空气质量评价指标体系，完善评估制度。在二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等空气质量监测的基础上，逐步将臭氧、细颗粒物、挥发性有机物等纳入区域空气质量评价指标体系。将城市空气质量评估制度化，定期对京津冀地区空气质量状况开展评估，并将评估结果向社会公开。完善城市空气质量管理信息公开制度。推进空气质量信息公开，制定详细的空气质量管理信息公开规范，扩大环境信息公开的范围。提高机动车排放标准和燃油标准。
【参考文献】
[1]2015年第十二届五一数学建模联赛B题.http：//www.saikr.com/wuyi/2/1427.html[OL].
[2]空气质量指数美国标准和中国标准差别在[EB/OL]. http：//blog.sina.com.cn/s/blog_630c42ad0101bnel.html.
[3]吴礼斌.经济数学实验与建模[M].天津：天津大学出版社，2009.
[4]杨桂元.数学建模[M].上海：上海财经大学出版社，2015.
[5]国家数据网.http：//data.stats.gov.cn/[OL].
[6]中华人民共和国国家统计局：http：//www.stats.gov.cn/[OL].
[7]好搜问答[EB/OL].http：//wenda.haosou.com/q/1378847477062843.
[8]京津冀大气污染源发布：燃煤、机动车和工业等为主要因素[EB/OL].http：//news.xinhuanet.com/local/2014-04/12/c_1110215141.htm
农业环境论文发表期刊推荐《农业资源与环境学报》(原《农业环境与发展》)(双月刊)创刊于1984年，是由农业部主管，农业部环境保护科研监测所、中国农业生态环境保护协会联合主办的科技期刊。被评为中国科技核心期刊、天津市优秀期刊。
