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成都市空氣質量預測數(shù)學建模論文(編輯修改稿)

2025-05-04 02:39 本頁面
 

【文章內容簡介】 就不穩(wěn)定,容易上下翻滾而形成對流,這樣就會使低層特別是近地面層空氣中的污染物和粉塵向高空移散,從而減輕在大氣低層污染程度??墒?,在某些特定條件下,比如一場冷空氣過后,卻會出現(xiàn)氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象,導致空氣“腳重頭輕”,大氣科學中稱這種現(xiàn)象叫“逆溫”。發(fā)生逆溫的大氣層叫“逆溫層”。逆溫層的厚度可從幾十米到幾百米,它就像一層厚厚的被子蓋在地面上空,空氣不能向上擴散,“無路可走”后又向下蔓延,從而加重了大氣污染。
對城市空氣質量影響最大的是輻射冷卻造成的逆溫。秋末和冬季晴朗無風的天氣里,一到傍晚日落時,地面強烈地向空中輻射熱量,使地面和近地面空氣溫度迅速下降,而上層空氣降溫較慢,從而出現(xiàn)氣溫上高下低的現(xiàn)象,形成逆溫層。又因為冬季晝短夜長,晚上輻射降溫時間長,往往使低空輻射逆溫層更多出現(xiàn)。白天,由于日照增溫不足,使逆溫層終日難以破壞,所以人們常會見到大氣污染物整天覆蓋著地面,特別是在城區(qū),天空總是灰蒙蒙的。
其次,大氣污染與風力的大小有關。一般來說:污染濃度與風速平方成反比,與污染源排放強度成正比。通常風速越大越有利于空氣中污染物質的稀釋擴散。而長時間的微風或靜風則會抑制污染物質的擴散,使近地面層的污染物質成倍地增加。但也有例外情況。在我國冬春干燥季節(jié),幾乎每年都有強大的西北風席卷整個北方甚至南方廣大地區(qū),將內蒙古和黃土高原的大量地表泥土沙粒帶到空中,形成大風浮塵、揚沙或嚴重的沙塵暴天氣,使得天空呈現(xiàn)土黃色或漫天昏暗。
第三,大氣污染與雨雪有關。自然降雨、降雪對空氣污染物能起到清除和沖刷作用。在雨雪作用下,大氣中的一些污染氣體能夠溶解在水中,降低空氣中污染氣體的濃度,較大的雨雪對空氣污染物粉塵顆粒也起著有效的清除作用。但是需要指出的是,當前空氣中的雨水已經(jīng)不很干凈。降水與空氣中的二氧化硫等氣體混合溶解會形成酸雨,則是大氣質量差的另一種表現(xiàn)形式。
從季節(jié)角度來說,由于冬季北方降水較少,氣候干燥,刮風天氣較少,光照較弱,日照時間短,逆溫層較厚,且溫度較低,大氣對流不活躍等不利于空氣中污染物質擴散的因素較多。夏季由于太陽輻射很強,大氣對流活動旺盛,逆溫層的生成存在時間縮短,且降雨天氣較多,降雨量很大,對污染物質清除作用明顯,使空氣污染程度相對減輕。 林木覆蓋率:一個區(qū)域的林木覆蓋率高于其他區(qū)域,在同等條件下,該區(qū)域的空氣質量指數(shù)就會較其他區(qū)域好。林木在四季之夏季,每日之正午發(fā)揮作用較強。因此,每年夏末秋初空氣質量相對較好,冬末春初空氣質量較差;每日下午四時左右空氣質量相對較好,晨八時質量較差。 地理位置(這項因素其實是污染能源使用多少和氣候、天氣的綜合):地處海邊的城市,其半徑80km左右的污染源就相對內陸要少,加上海邊的海風和氣流影響,污染物更易擴散開,所 以海邊的空氣一般較內陸要好。成都地處四川盆地,高山環(huán)繞,空氣指數(shù)略差。大氣污染源就是大氣污染物的來源,主要有以下三個: (1)工業(yè):工業(yè)是大氣污染的一個重要來源。工業(yè)排放到大氣中的污染物種類繁多,性質復雜,有煙塵、硫的氧化物、氮的氧化物、有機化合物、鹵化物、碳化合物等。其中有的是煙塵,有的是氣體。 (2)生活爐灶與采暖鍋爐:城市中大量民用生活爐灶和采暖鍋爐需要消耗大量煤炭,煤炭在燃燒過程中要釋放大量的灰塵、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物質污染大氣。特別是在冬季采暖時,往往使污染地區(qū)煙霧彌漫,嗆得人咳嗽,這也是一種不容忽視的污染源。 (3)交通運輸:汽車會是城市去的主要運輸工具,它們燒汽油或柴油產(chǎn)生的廢氣也是重要的污染物。特別是城市中的汽車,量大而集中,排放的污染物,對城市的空氣污染很嚴重,成為大城市空氣的主要污染源之一。汽車排放的廢氣主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氫化合物等,前三種物質危害性很大下面將分別對各個因素進行分析:1.工業(yè)發(fā)展分析(1)表1:成都市工業(yè)生產(chǎn)、能耗增長變化情況表年份規(guī)模以上工業(yè)其中:高耗能行業(yè)其中:低耗能行業(yè)生產(chǎn)指數(shù)能耗指數(shù)彈性系數(shù)生產(chǎn)指數(shù)能耗指數(shù)彈性系數(shù)生產(chǎn)指數(shù)能耗指數(shù)彈性系數(shù)2012年 2013年1季度 2013年2季度 2014年1季度 2014年2季度 2015年1季度 圖21(橫坐標為20122015年,如1代表12年)說明:系列1 為規(guī)模以上工業(yè)能耗指數(shù) 系列2 為其中:高耗能行業(yè)能耗指數(shù) 系列3 為其中:低耗能行業(yè)能耗指數(shù)(2)根據(jù)圖21對未來幾年成都市工業(yè)趨勢進行分析如下: “十一五”以來,成都市通過淘汰落后產(chǎn)能,關停小火電,小煉鋼,小水泥工作卓有成效;通過煤炭資源整合,引進大火電化工、大水泥不斷擴大產(chǎn)能。由于這些行業(yè)的推動,預計成都市未來幾年工業(yè)發(fā)展平穩(wěn)增加,但是在發(fā)展過程中能源消費結構逐步優(yōu)化,清潔能源使用比重有所提高。雖然工業(yè)的發(fā)展從一定程度上預示空氣污染物的增加,但是由于工業(yè)的發(fā)展對空氣質量的影響,已不是影響空氣質量的主要因素。居民生活爐灶與采暖鍋爐分析:2012年集中供熱用戶已由最初的5 000戶增至現(xiàn)在的4萬余戶,供熱面積已達465萬m2 ,城市居民住戶集中供熱普及率達到了60%。未來幾年采暖方式主要有以下幾個?!?0%—40%—10%—20%結論:由于科技的發(fā)展,采暖方式的改善,城市區(qū)域基本全部采用低硫、低灰份及其它清潔能源,二氧化硫和煙塵排放量明顯減少,但飲服務行業(yè)發(fā)展迅速,路邊燒烤產(chǎn)生大量的油煙直接排放到空氣中,對城市環(huán)境空氣質量產(chǎn)生了一定影響。大量的油煙排放和茶爐、洗浴爐的廢氣排放以及分散型煤用戶燃燒,由于居民生活產(chǎn)生的污染物仍不容忽視。(3)成都市近幾年汽車消費市場分析(一) 成都市汽車銷售增長迅速 2015年,成都市限額以上批發(fā)零售貿(mào)易業(yè)汽車累計銷售3032輛,%;銷售總額累計實現(xiàn)34201萬元,%;累計實現(xiàn)零
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