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數(shù)學(xué)建模論文-城市空氣質(zhì)量評估及預(yù)測-資料下載頁

2025-01-18 15:35本頁面
  

【正文】 輸污染源等標(biāo)污染負(fù)荷比高于80%,已經(jīng)成為首要污染因素,工業(yè)污染源的等標(biāo)污染負(fù)荷比也高于80%是第二大主要污染因素。但對少部分城市可能受到風(fēng)力,季節(jié)的影響,綠化程度高低而有不同。其他因素將在模型的評價與推廣中進(jìn)行分析。城市空氣質(zhì)量的好壞與季節(jié)及氣象條件的關(guān)系十分密切。許多城市的大氣污染元兇是燃煤煙霧,其次是汽車尾氣和懸浮顆粒物污染,它們的共同作用使空氣污染更加嚴(yán)重。在污染源排放量沒有大的變化情況下,風(fēng)、雨、氣壓、溫度等氣象條件則直接影響空氣質(zhì)量的好壞。此模型雖然考慮了主要的污染源,但忽視了大氣的自凈能力,自然源的污染,沙暴天氣,火山爆發(fā)或地震等突發(fā)狀況,還有城市的逆溫,熱島效應(yīng)對污染物的影響,忽略了季節(jié)的因素的影響(季風(fēng)、環(huán)流),冬季取暖供熱的影響。但對于不同城市,不同地域,不同季節(jié)影響不同,為了跟好的展現(xiàn)污染物影響因素,我們可從下表(從因素,說明原理)得出:因素原理說明大氣自凈風(fēng)力大氣污染與風(fēng)力的大小有關(guān)。一般來說:污染濃度與風(fēng)速平方成反比,與污染源排放強(qiáng)度成正比。通常風(fēng)速越大越有利于空氣中污染物質(zhì)的稀釋擴(kuò)散。而長時間的微風(fēng)或靜風(fēng)則會抑制污染物質(zhì)的擴(kuò)散,使近地面層的污染物質(zhì)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(qiáng)大的西北風(fēng)席卷整個北方甚至南方廣大地區(qū),將內(nèi)蒙古和黃土高原的大量地表泥土沙粒帶到空中,形成大風(fēng)浮塵、揚(yáng)沙或嚴(yán)重的沙塵暴天氣,使得天空呈現(xiàn)土黃色或漫天昏暗。逆溫?zé)釐u效應(yīng)大氣逆溫現(xiàn)象直接影響大氣污染物的擴(kuò)散。逆溫是空氣溫度隨高度增加而增高的大氣垂直層結(jié)現(xiàn)象。一般來說,冬季逆溫層較強(qiáng)較厚,維持時間較長;夏季則相對偏弱。通常在晴朗微風(fēng)的夜間有逆溫現(xiàn)象存在,使低層大氣比較穩(wěn)定,非常不利于污染物擴(kuò)散。太陽出來后,隨著地表溫度的升高,使逆溫層逐漸消失,大氣湍流混合和垂直對流加強(qiáng),有助于污染物質(zhì)的擴(kuò)散。冬天,一場冷空氣過后,特別是其后連續(xù)幾天不刮風(fēng)或只刮微風(fēng),人們會漸漸感到空氣污濁;如果近地面層空氣濕度較大,又常常會有霧相伴。造成這種現(xiàn)象很大程度上與逆溫有關(guān)。出現(xiàn)逆溫天氣會加重大氣污染雨雪自然降雨、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(dāng)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(zhì)量差的另一種表現(xiàn)形式。季節(jié)因素天氣變化因素由于冬季北方降水較少,氣候干燥,刮風(fēng)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(zhì)擴(kuò)散的因素較多。夏季由于太陽輻射很強(qiáng),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(zhì)清除作用明顯,使空氣污染程度相對減輕。 大氣低層溫度高,空氣密度小;高層溫度低,空氣密度相對較大,造成了“頭重腳輕”的現(xiàn)象,大氣層結(jié)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(dǎo)致空氣“腳重頭輕”,大氣科學(xué)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(kuò)散,“無路可走”后又向下蔓延,從而加重了大氣污染。 溫度影響突發(fā)情況大面積森林失火會產(chǎn)生大范圍的影響,產(chǎn)生大量的污染物,可在短時間內(nèi)成為首要污染物,如冰島火山爆發(fā),到時塵粒覆蓋歐洲大部,飛機(jī)停飛,成為當(dāng)月的主要污染因素。加州火災(zāi)也有同樣的影響?;鹕奖l(fā)“兩控區(qū)二氧化硫;城市煙塵、粉塵;機(jī)動車排氣污染。主要控制目標(biāo)是:工業(yè)污染源和機(jī)動車限期達(dá)標(biāo)排放,實現(xiàn)國家規(guī)定的煙塵、粉塵和二氧化硫總量控制指標(biāo),全面推動機(jī)動車車用汽油無鉛化;重點城市大氣環(huán)境質(zhì)量按功能區(qū)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),控制酸雨污染力日重的發(fā)展趨勢。五、參考文獻(xiàn)[1] :化學(xué)工業(yè)出版社,2006[2] :中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005年[3] :科學(xué)出版社,2006[4] 【M】.氣象出版社,1985[5] ,2004六、附錄全國工廠近年廢氣中主要污染物排放量     單位:萬噸 年度二氧化硫煙塵工業(yè)氮氧化物合計工業(yè)生活合計工業(yè)生活粉塵合計工業(yè)生活200220031562941200410212005200620071136200721403822009374增長率(%)613注:我國從2006年開始統(tǒng)計氮氧化物排放量,生活排放量中含交通源排放的氮氧化物。 全國環(huán)境統(tǒng)計煤炭、燃料油消耗量    單位:萬噸     項目煤炭消耗量燃料油消費(fèi)量(不含車船用)年度合計工業(yè)生活合計  燃料煤原料煤重油柴油200214221791234305712041226462034387200315281297264365241902427732043495200417243011072842624190782624214134320051956111259725002619613273422953652006226164143627607962174134472412383200725045216208967987203762666204957120082853771878157864218920320726135572009297663199862803071932823351850475增長率(%) xi=[1 2 3 5] xi = 1 2 3 5 yi=[13 11 10 9]yi = 13 11 10 9 plot(xi,yi,39。o39。) A=[ones(size(xi))。xi。xi.^2]39。A = 1 1 1 1 2 4 1 3 9 1 5 25 a=A\yi39。a = xi=[1 2 3 5]xi =1 2 3 5 yi=[ ]yi = A=[ones(size(xi))。xi。xi]39。A = 1 1 1 1 2 2 1 3 3 1 5 5 a=A\yi39。a = 0 xi=[2 3 4 5]xi = 2 3 4 5 yi=[10 12 14 15]yi = 10 12 14 15 plot(xi,yi,39。o39。) A=[ones(size(xi))。xi。xi.^2]39。A = 1 2 4 1 3 9 1 4 16 1 5 25 a=A\yi39。a = xi=[1 2 3 5] xi = 1 2 3 5 yi=[67 69 69 65]yi = 67 69 69 65 plot(xi,yi,39。o39。) A=[ones(size(xi))。xi。xi.^2]39。A = 1 1 1 1 2 4 1 3 9 1 5 25 a=A\yi39。a = 26
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