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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
    & z9 @% {) b  i5 |+ u+ z

    % S3 @9 Y3 B6 y4 q' i: \  g2 n# E) s4 D
    PM2.5 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: u$ G+ h4 \8 K
    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3 T1 ?# H. B  O, {$ D* L0 z7 W- ~
    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:
    : Y- e. p2 d  ^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
    3 K; p" o7 M- k3 r$ @0 ^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
    & k+ W4 {5 l( R) y. f2 T0 M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
    ' C! A$ V: _# x0 n+ h7 x5 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,  s* c+ ^0 V2 J4 I$ t2 `
    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, [" Q. m# b& u- P+ U
    型,并利用附件中的数据对回归模型的合理性进行了验证。
    8 R! q' S( B: N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
    4 E8 X9 P- |% ~. Y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
    / P; U& o  M* a. Q- E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
      @6 ?+ E! Y6 q; H! c) kPM2.5 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
    6 _. {  N- }4 V% s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/ y4 i3 E4 M- t5 w$ J! Y! \  p2 v
    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。4 b* a0 o/ U- s; ^5 Z
    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
      ^9 U, y7 v# N2 e2 f/ [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
    9 V0 K! w: ^1 b, c+ Z1 u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,
    8 ?0 ?- G( Y, L5 ]& F3 [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。
    5 l" h( \5 n6 y! m1 `6 Z3 W- d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
    : A, F" `8 R8 Q. g' b* D. b+ N9 V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6 G6 Y# g- @: s5 R3 d
    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
    5 A! d" U9 q* ?, `# l4 I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
    $ k( r6 }9 p$ ]+ X8 _: z$ W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
    1 U& g6 z$ \- N4 b/ @5 h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,
    , J8 f3 @& V$ W给出了重度污染和可能安全区域。
    - u* P0 w- A4 y* e, A9 G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0 T( {* d3 Z2 w# y/ d. B. v
    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,
    ; g/ a! p+ i: H" U/ [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" V5 k* W% Z1 |
    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1 @& }0 l. v) c' w. [- f. Q6 U, j) O
    了探索。  a9 s" i6 m& E8 C* O3 w
    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、' B1 L0 |: T/ m/ L/ G# S
    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
    6 w' I% X; I. F& U; F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,
    " G9 m: l( ^. U& o0 b6 U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
    9 h& x4 o. U6 }. C; B% z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
    6 x" n; G5 C9 h- s' m: z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9 g7 {) n& ^6 `+ L, e3 m3 i8 ]8 L
    均治理指标。
    3 g9 q/ f8 v' S2 u: X" S3 l. V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
    1 o0 t. M/ U* R* G8 Q$ Z, g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
    $ d" h1 z8 G) L, z0 Z+ R. I. `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; o+ l" m5 H( x' e* t& H/ ?" v
    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
    4 }. D# D3 _% M# Z/ j费投入的预算,并对专项治理方案的合理性进行了说明。& n7 p! C& B1 N6 J2 i
    最后,我们分析了本文工作的优缺点,并提出了改进方向。   j! I2 n) E; V7 N4 ]

    + {7 S" V7 y) @/ g) F
    " S6 R, w' p7 V1 L- S7 k

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