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空气中 PM2.5 问题的研究 海军工程大学 90038016队

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杨利霞        

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    [LV.4]偶尔看看III

    网络挑战赛参赛者

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    本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。

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    发表于 2019-10-8 11:22 |只看该作者 |倒序浏览
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    空气中 PM2.5 问题的研究 海军工程大学 90038016队

    - [" K* Y" j3 e/ u/ z
    ' M% B. h) ?6 j3 g0 z
    9 Z1 Z$ {; X8 P. c- L: }( ^$ _. ]1 gPM2.5 是空气质量指数 AQI 中的重要监测指标,是产生灰霾的主要因素,对人类2 b7 \& J8 W+ \% l% A. b
    健康危害极大。由于 PM2.5 进入公众视线的时间还很短,与它相关的统计数据比较缺. T2 y3 ?3 Z9 [  u, A' t5 z
    乏,从而限制了对其客观规律的了解。对此,本文着重进行了以下几个方面的工作:0 e, M( K: t8 h7 `
    一、PM2.5 的相关因素分析。结合附件 1 中的数据,利用 Pearson 相关分析法计 ' o, G4 S% X$ R. I# X8 A
    算 AQI 中 PM2.5、SO2、NO2、PM10、CO 以及 O3 等 6 个监测分指标的指标值及其污5 q6 L. n3 v" a2 c1 W. T, q
    染物含量相互间的相关系数,定量地分析了 6 个指标之间相关性的强弱,发现 PM2.5
    / p3 U" }) l9 R' @. W与 SO2、NO2、PM10、CO 具有很强的正相关性,而与 O3 呈较弱负相关。在此基础上,5 O6 s5 C9 `; x6 q% Y
    建立了 PM2.5(含量)与其它 5 个分指标及其对应污染物(含量)的多元线性回归模; |% t3 |2 S/ y, x6 b6 g) ]
    型,并利用附件中的数据对回归模型的合理性进行了验证。. \* G' D2 j/ p5 [
    二、PM2.5 的分布与演变及应急处理。利用附件 2 中 SO2、NO2、PM10、PM2.5
    ) }( g7 x4 b: n$ C! _" \" j; O$ P的 2013 年数据建立了 PM2.5 的 3 元线性回归模型,利用回归方程拟合 2010 年 ~ 2012
    " @  N( a) [. a7 M( G7 u年间缺失的 PM2.5 数据,并以此绘制 2010 年 ~ 2013 年间西安市 13 个区域对应的* V/ ^. G  w5 d3 Z& j
    PM2.5 拟合值曲线,对不同区域和时间段的分布情况进行分析,发现 PM2.5 具有季节
    , s6 g" a6 H- f1 f3 E  v7 T性、区域性的分布特点。同时,计算附件 2 中各区域 2010 年 ~ 2013 年间每个季节空
    % b8 S5 e5 K7 v# D气质量指数的平均值,取其相应的污染等级对各区域做出了污染评估。. X8 Z8 V) k) h( |
    在合理假设的前提下,根据扩散理论建立了简化的 PM2.5 连续点源扩散模型,定
    ; b8 @+ h1 z7 q* j量地分析了 PM2.5 与风力之间的相关性,并利用附件 2 中的数据对 PM2.5 与湿度之: w+ t5 u- x8 D- w* f8 s( F- \
    间的相关性进行了定性分析;再提取附件2中的两组数据分别建立其PM2.5扩散模型,. N4 _7 d" E2 u
    绘制其正下风向的扩散分布图,从而对 PM2.5 扩散模型进行了定量与定性分析。
    2 ]* f$ T2 i/ A: s当污染源的 PM2.5 浓度值急剧升高时(作为新污染源),周边区域的 PM2.5 浓度$ P. Y' S; R) W3 L- q3 l& f! y; g: z
    在短时间内不会发生突变,继而建立新污染源的短暂连续点源扩散模型,并提出了污& C: ]& f: k( ^: d2 O8 N& i
    染扩散预测与评估方法:对污染源下风向 处的区域,分析在 时刻该处的 PM2.5 浓+ B. Y* \0 _" o
    度是受新污染源影响还是受初始污染源影响,再利用相应的污染源扩散方程预测该处P
    ) {! i) |; V- h* v5 t! O# Z) G的 PM2.5 浓度,并换算其对应的空气质量指数,继而做出污染评估。进一步,结合附 2 W5 Q" S6 a/ K* l
    件 2 中的数据,利用该扩散模型进行预测评估,通过统计下风向不同区域的污染等级,) K/ `# Y0 f. E, f2 I
    给出了重度污染和可能安全区域。! o8 e: w% Y$ l. Q+ M2 s+ R. A
    为分析文中扩散模型的合理性,在附件 2 中选用小寨、纺织城、兴庆小区、市人
    7 [; W1 j8 j8 i' u4 e. t民体育场等 4 个监测点数据进行比对分析:利用后三个监测点建立 PM2.5 扩散模型,# j, u+ m8 y; N5 P" h
    并对小寨的 PM2.5 浓度值进行估计,将该值与真实测量值进行比较,继而分析扩散模
    % m4 M5 Q3 ?- X( V. \型的合理性。同时,结合已有的研究成果,对 PM2.5 的成因、演变等一般性规律进行. F* ~0 w; m# H7 d" l
    了探索。
    : |# d' Z4 `# j$ P& Y三、空气质量的控制管理。在分析 PM2.5 的污染成因后,总体上依据“先源头、; ^  ~/ r; x1 w
    后时段”两次分配的思路,确定阶段治污目标并制定相应的治污方案。在分析附件 1; \2 r# N  i1 S2 j/ S
    所在地区 PM2.5 的主要来源类别及其贡献率的基础上,按照“源头治理,贡献率越大,
    4 s' l( x) V$ u# v: t; ?7 E: c要求完成的治理指标越高”的基本原则,按比例分配给 PM2.5 主要来源不同的治理指
    , b9 I" v# U5 K& q7 X$ N标。针对不同的 PM2.5 来源,根据其治理措施的有效性、周期性等特点,分别设计每5 x! A9 W2 o0 ]+ q% D
    年的治理指标,继而确定该区域 5 年内的污染治理计划,并给出了每年的全年年终平
    / p  H" v. c; _: g均治理指标。. H, ~0 R$ W) q- ]5 p
    采用综合治理、专项治理相结合制定治污方案的思路,将 PM2.5 治理指标按比例' j8 z9 l+ R9 V7 ~& X+ r2 h3 V
    分配给该两种治污方式来完成,继而得到每年投入经费与 5 年投入总经费的数学表; h$ G  e4 I" D( m7 o; L
    达式;在完成预订治理目标的前提下,以总经费尽可能低、每年投入经费适度均衡为' [  q7 e/ O8 v- O( q& I8 b+ ~" E
    优化目标,建立优化模型对专项治理计划进行优化,给出了五年投入总经费和逐年经
    0 G3 U) \% ]+ F4 g+ B费投入的预算,并对专项治理方案的合理性进行了说明。/ Y5 ~1 E( m8 U9 N$ Q7 q
    最后,我们分析了本文工作的优缺点,并提出了改进方向。
    ) I( J) @- n# C/ G6 s- O. H  k8 y/ m7 h% C  b/ S* ^

    6 M2 A2 V6 d( ]9 [) u

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