第八章環境統計學報告

2021-03-04 02:45:22 字數 3527 閱讀 9680

馮養雲,李紅軍[3]通過分析山西省21個水文站點13年的監測資料,指出山西的大氣汙染相當嚴重,其汙染物主要有兩類**:一類是大工業生產,另一類是生活和商業燃燒、交通運輸等。前者如鋼鐵冶煉時排出的大量煙氣和灰塵,在這些煙氣中,有固體的氧化鐵灰塵,有氣態的一氧化碳(co)、二氧化硫(so2)、少量的硫化氫(h2s)、氧化氮(nox)等。

這一類由工業排放的汙染源,其中都含有二氧化硫,且具有量大、面廣、成分複雜、毒性大、不易淨化、處理難等特點。

鄭宇秀,牛莉平等[4]分析論述山西省在煤炭開發利用中大氣汙染狀況及原因,指出以煤炭為主的能源構成對山西省大氣質量造成了嚴重的汙染,最主要的大氣汙染為工業鍋爐和採暖鍋爐,其次為工業窯爐,居民小火爐也是乙個重要汙染源,鍋爐排放的so2和煙塵要佔各類總排放量的70%以上,電力行業是燃煤大戶,所產生的so2排放量要佔到全省so2總量的40%以上,控制鍋爐汙染與電力工業排放的so2和煙塵是控制山西大氣汙染的關鍵。大氣汙染的原因包括:(1)不合理的能源結構;(2)煤炭的不合理利用;(3)不合理的經濟結構;(4)不合理的企業結構;(5)煤炭的開採、加工、利用等方面存在著的問題;(6)管理不善、制度不全。

在此基礎上,本文著重從近年山西so2的排放、山西煤炭資源的特點及煤炭工業發展存在的問題、山西的gdp發展三個方面進行分析,並為該省so2汙染控制提出一些可行性建議。

2 山西so2排放量分析

2.1 特徵數分析

中國統計年鑑[5]資料顯示,2000~2023年全國省區(包括直轄市,不包括港、澳、臺)中so2年均排放量居前四位的省份依次為山東(179.34萬噸)、河北(138.71萬噸)、貴州(134.

03萬噸)、山西(133.35萬噸),與全國總so2排放量對比得到的相關係數r依次為0.6435、0.

8405、0.1023、0.9078。

具體排放情況見圖1。

圖1. 2000~2023年全國省份(前四位)so2排放量比較

從圖1中看出,位居第一的山東省so2排放量一直高出其他三省很多,而其他三省so2排放量時有交錯,這與其工業發展水平不無關係。四省份後期so2排放量均呈下降趨勢,但山西省2023年so2排放量在四省份中居第二,相比前幾年,減排工作做的還有些不到位。

圖2. 2000~2023年全國省份(前四位)so2排放量特徵值比較

結合表1和圖2,四省份so2的排放量的值比較接近,說明四省份so2排放總體趨勢相當;河北、山西和山東so2的排放量的sk值均為正值,分布呈現右偏態,但偏斜程度不大,貴州so2的排放量的sk值為負值,分布呈現左偏態,偏斜程度相對較大;河北、山西和山東so2的排放量的k值均為負值,呈現扁平分布,貴州so2的排放量的k值為正值,呈現尖峰分布;除了貴州省2023年so2的排放量為異常值外,並無其他異常值,表明貴州省2023年so2減排工作進展很好。這說明選取資料有一定的代表性。總體上來說,山西so2減排控制與河北和山東、尤其是與河北沒有明顯差異,但與貴州相比,差異較大。

2.2 秩相關係數分析

將山西省與全國so2排放量進行對照(表2),進行秩相關係數分析,對so2排放量進行如下排序:

按全國so2排放量由小到大,

按山西省so2排放量由小到大,

零假設h0:全國so2排放量與山西省so2排放量無關

備擇假設ha:全國so2排放量與山西省so2排放量有關

統計量:r

查臨界值表得到:

計算統計量:,

統計推斷:因為,即,所以拒絕h0,接受ha,說明全國so2排放量與山西省so2排放量有顯著關係。

2.3 回歸分析

根據表2,令y為全國so2排放量,x為山西省so2排放量,對全國與山西省so2排放量進行以下四類回歸分析。

2.3.1 直線回歸分析

回歸方程為,則有, ,

從而得到直線回歸方程為:

相關係數:

顯著性水平: 臨界值:

統計推斷:因為,所以拒絕h0,接受ha,說明兩變數線性相關極顯著。

2.3.2 對數回歸分析

回歸方程為,令,則有

從而得到對數回歸方程為:

相關係數:

顯著性水平: 臨界值:

統計推斷:因為,所以拒絕h0,接受ha,說明兩變數極顯著相關。

2.3.3 指數回歸分析

回歸方程為,取對數有,令,,則有

得從而得到指數回歸方程為:

相關係數:

顯著性水平: 臨界值:

統計推斷:因為,所以拒絕h0,接受ha,說明兩變數極顯著相關。

2.3.4 冪回歸分析

回歸方程為,取對數有,令,,,則有

得從而得到冪回歸方程為:

相關係數:

顯著性水平: 臨界值:

統計推斷:因為,所以拒絕h0,接受ha,說明兩變數極顯著相關。

2.3.5 回歸方程剩餘均方分析

,其中為實際值,為計算值,有

直線回歸:

對數回歸:

指數回歸:

冪回歸:

根據上述計算看出對數回歸剩餘均方最小,所以選擇對數回歸曲線作為y與x的關係曲線最好(見圖3),說明全國與山西省so2排放量的關係符合對數回歸方程。

圖3. 2000-2023年山西省與全國so2排放量關係曲線

3 山西煤炭資源分析

煤炭產業是資源依賴度高、汙染嚴重的重工業部門。山西作為我國第一產煤大省,建國和改革開放以來為我國經濟發展做出巨大貢獻的同時,也面臨著資源浪費嚴重、生態破壞和環境汙染的矛盾和問題。

3.1 山西煤炭資源的特點及在全國的地位

山西煤炭資源具有以下特點:(1)煤炭資源豐富,儲量巨大;(2)煤炭資源分布廣泛,相對集中;(3)煤種齊全,煤質優良;(4)煤田地質條件優越;(5)煤炭開採技術條件簡單,瓦斯含量低;(6)含煤岩係中共生有益礦物多,利於綜合開發利用;(7)山西地理位置適中,處於能源消費扇面。[6]

山西煤炭資源在全國占有極其重要的地位。山西煤炭2023年年產267萬噸,到2023年達到了5億噸。2023年到2023年,山西省累計生產原煤60億噸,外銷原煤45億噸,原煤產量佔全國產量的25%。

2023年,山西出口煤炭3929萬噸,佔全國出口量的46%,同年,山西年產焦炭8000萬噸,佔全國焦炭產量的50%,出口量佔全國的80%。山西煤炭工業可以說是我國經濟發展的一台巨大的「發動機」。有專家說,讀懂了山西煤炭就讀懂了我國能源。

至2023年底,山西省擁有各類煤礦3826個,其中國有重點礦82個,國有地方礦376個,鄉鎮礦3368個。[7]

3.2 山西煤炭工業發展存在的資源、環境、經濟問題[6][8]

(1)資源的利用方式粗放,浪費嚴重,破壞驚人。

山西煤炭產業發展水平不高,對資源的利用方式比較粗放。焦煉工業資源浪費嚴重,煤焦油、粗苯等化工產品**率很低,大量與煤炭相伴生、共生的其他礦產資源也沒有得到有效的利用。據估算,山西每開採一噸煤,就要消耗與煤伴生、共生的各種礦產資源(鋁礬土、硫鐵礦、高嶺土、耐火粘土等)8噸;每年因採煤排放的煤層氣(ch4)約116億m3,接近於「西氣東輸」的輸氣量;每年挖5億噸煤,便使12億m3的水資源受到破壞,相當於「引黃工程」的總飲水量。

(2)產業結構不合理,產品初級化特徵明顯。

山西煤炭開採業發達,加工業滯後,產業結構不合理;產品初級加工較發達,深加工、精加工較欠缺,產業鏈條短;產品品種單一,產業發展過於依賴初級產品;煤炭加工轉化率低,投入產出率低,產業自我積累能力低下,經濟效益不佳。

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