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空气污染指数例子
简化版公式：
I
I大 C大
I小 C小
(C
C小)
I小
PM10日均值为0.215毫克/立方米
API PM10（毫克/立方米）
100
0.150
200
0.350
I ＝（（200－100）/（0.350－0.150））×(0.215－0.150) +100＝132
PM10的分指数 I =132；其它污染物的分指数分别为 I =76（SO2），I =50（NO2） 取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数：API =max（132,76,50）=132 首要污染物为可吸入颗粒物（PM10）。
仲恺农业工程学院
广州市空气污染指数分析
计算科学学院 统计131 陈丹丹
CONTENT
PART 1 PART 2 PART 3
目的与方法 空气污染指数 分析与总结
目的与方法
分析目的
2015年，柴静的视频《穹顶之下》被传遍网络，柴静环保 概念风靡一时，同时，也引起人们对于空气质量好坏的关注。 环境空气质量的好坏反映了环境空气受污染的程度，它是依 据空气中污染物浓度的高低来判断的。所以研究空气污染指 数有利于发现规律，更好的进行污染防治。
API SO2（日均值） NO2（日均值） PM10（日均值） CO（小时均值） O3
50
0.050
0.080
0.050
5
0.120
100
1.500
0.120
0.150
10
0.200
200
0.800
0.280
0.350
60
0.400
300
1.600
0.565
0.420
90
0.800
400
2.100
500
空气污染指数
空气污染指数介绍
空气污染指数（简称API），是一种反映和评价空气质量的方 法，将不易理解的污染物浓度简化成单一的概念性数值形式，并 分级表征空气污染程度和空气质量状况，用来表示城市的短期空 气质量状况和变化趋势。目前我国计入空气污染指数的项目暂定 为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。
2.620
0.750 0.940
0.500 0.600
120
1.000
150
1.200
空气污染指数的计算
计算公式：
Ii Ii, j1 Ii,j / Ci, j1 Ci, j Ci Ci，j Ii, j
式中：Ii 为第i 种污染物的污染分布值；Ci为第i 种污染物的浓度值；
第i 种污染物 Ii , j 转折j点1的污染分项指数值； Ci , j 第 j 转折点上i 种污
AQI
140 120 100 80 60 40 20
0
纵观整个曲线图，我们可以发现，空气质量在 五月形成波谷，六、七、八月平稳中有所上扬 ，各月份污染指数波动较小，波动区间[40， 60]。十月到一月份波动上升，在一月份达到 波峰。变动具有规律性，呈现出：“高一低一 高”的趋势变化 ，2个波峰分别出现在春季和 冬季。空气污染指数的这种规律性的变化很大 程度是受大尺度的天气现象影响。
染物的(对应于 Ii , j1 )； Ii , j1 第 j 转折点上i 种污染物(对应于Ci, j1 )
浓度值； 各种污染参数的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区
域或城市的空气污染指数API＝max(Il，I2……Ii……In),
空气污染指数例子
假定某地区的PM10日均值为0.215 毫克/立方米，SO2日均值为0.105毫 克/立方米，NO2日均值为0.080毫 克/立方米。求该地区空气污染指数?
首要污染物分析
选取日度数据，运用R语言编程，利用灰色关联探究2013年12月-2015年5月 的日度数据中影响空气质量指数的关键因素：
污染物 PM2.5 PM10 SO2
CO
NO2
O3
关联度 0.880043 0.93975 0.81312 0.81911 0.80238 0.672143
由灰色关联度我们可以得出：可吸入颗粒物（PM10）跟广州市空气污染指 数关联度最高
气候与空气污染指数
广州市位于南亚热带季风气候区，受季风环流的影响，风向有明显的季 节变化，夏季盛行偏南风 (最多东南风)，冬季盛行北风，春季以偏北风 为主，风向影响着污染物扩散输送的方向，风速的大小决定着污染物的 扩散和稀释速度。夏季和秋季的东南风带来了海面新鲜空气，海面的空 气受污染小且湿度较大，有利 于污染物的湿沉积。春季和冬季的主导风 是来自大陆，空气较为污浊且干燥。因此，夏季和秋季的空气污染程度 远小于春季和冬季。故空气污染指数高值基本出现在春季和冬季。
分析与总结
年度数据对比分析
根据2013年和2014年的年度空气污染指数纵向对比：
年份
2013 2014
优
良
轻度 中度 污染 污染
81 179 90 15
61 221 67 14
重度 污染
0 1
优和良天数占全年总 天数百分比（％）
71.2 77.5
2014年广州市空气质量为优和良的天数占全年总天数百分比比2013年有所 上升，2014年广州全年环境空气质量整体优于2013年。但2014年中有一 天空气质量为重度污染，查找相关资料得知：重度污染出现在2014年1月6 日，接下来年度数据可知环保局采取相关措施，使空气质量得到控制。
气候与空气污染指数
Dec-13 Jan-14 F eb -1 4 Mar-14 Apr-14 May-14 Jun-14 Jul-14 Aug-14 S ep -1 4 Oct-14 Nov-14 Dec-14 Jan-15 F eb -1 5 Mar-15 Apr-15 May-15
根据2013年12月-2015年5月的数据， 做出空气污染指数月折线图
空气污染指数相关指标
我国空气质量分为五级7档
空气级别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ1 Ⅲ2 Ⅳ1 Ⅳ2 Ⅴ
空气污染指数
0～50 51～100 101～150 151～200 201～250 251～300
>300
空气质量
优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中度重污染 重污染
空气污染指数相关指标
来自百度文库
我国污染物浓度分级标准（毫克/立方米）
首要污染物分析
再次2013年12月-2015年5月的月度选取数据，绘制条形图进行对比：
140 120 100
80 60 40 20
0
PM2 .5
PM1 0
SO2
CO
O3
系列6
可知16个月中，可吸入颗粒物（PM10）作为首要污染物的月数高达12个月。综上两 种分析方法，我们可以确定，可吸入颗粒物是造成广州市空气污染的最主要污染物。