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空气污染问题研究
摘要随着经济和科技的迅速发展,大气污染问题成为我国重要问题之一,挥之不去的雾霾再次反映出当前我国大气污染的环境形势异常严峻,所谓大气污染是指人类生产、生活活动或自然界向大气排出各种污染物,其含量超过环境承载能力,使大气质量发生恶化,使人们的工作、生活、健康、设备财产以及生态环境等遭受恶劣影响和破坏。
本文以京津冀地区为研究对象,利用数学建模的相关知识对大气污染进行分析并结合分析状况给出改善大气状况的一些建议。
对于问题一,要求参考国标和美标,重新建立京津冀地区的空气质量优劣程度模型,通过参考国标和美标的相关数据,再结合京津冀地区的实际情况,对此可以利用层次分析法结合空气质量指数(AQI)来表征空气质量情况。
对于问题二,主要结合问题一的结果和所搜集的相关数据,借助计算机软件进行分析,利用扇形图直观的表示出大气污染状况,再结合数据和图形加以分析。
关键词大气污染层次分析法
问题的提出
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。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。
、PM10、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、硫化氢、碳氢化合物和烟尘等,以京津冀地区为研究对象解决以下问题:
(1)参考现有国标和美标,建立衡量空气质量优劣程度等级的数学模型。
(2)查找数据并列出京津冀地区主要污染源及其污染参数,分析影响空气质量的主要污染源的性质和种类。
(3)建立单污染源空气污染扩散模型,描述其对周围空气污染的动态影响规律。现有河北境内某一工厂废气排放烟囱高50m,主要排放物为氮氧化物。,排放速度为1200m3/h;晚上10点-凌晨4点期间的排放浓度为1160mg/m3,排放速度为5700m3/h;通过你的扩散模型求解该工厂方圆51公里分别在早上8点、中午12点、晚上9点空气污染浓度分布和空气质量等级。
(4)建立多污染源空气污染扩散模型,并以汽车尾气污染源为例求解分析以下问题:北京在2015年1月15日已经连续三天发生重污染,假设从16日开始北京启动汽车单双号限行交通管制措施,求解北京市二环、四环、六环路在16日早上8点、中午12点、晚上9点时空气污染浓度梯度变化及空气质量等级。
(5)根据你们的模型和求解结果,分析总结影响空气质量的关键参数,为京津冀地区环保部门撰写一份建议报告,给出实现“APEC”蓝天的可行性措施和建议。
问题分析
对于问题一,要求参考国标和美标,重新建立京津冀地区的空气质量优劣程度模型,通过参考国标和美标的相关数据,再结合京津冀地区的实际情况,对此可以利用层次分析法以空气污染指数为目标层,、PM10、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧为准则层,以京津冀三地为方案层,再结合我国现阶段使用空气质量指数(AQI)来表征空气质量情况。
对照各项污染物的分级浓度限值,以细颗粒物()、可吸入颗粒