《垃圾焚烧厂周边环境的建模论文》.doc

承 诺 书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们的题目是：垃圾焚烧厂的经济补偿问题我们参赛年级是（一年级，二年级以上）： 二年级所属学院（请填写完整的全名，可填多个）：数学科学学院、英才实验学院、通信与信息工程学院参赛队员1.王吉2.张博文3.樊聪丽指导教师或指导教师组负责人：张勇日期： 2014 年 7 月 16日 垃圾焚烧厂污染物高斯烟羽扩散动态监测方案 摘要 本文综合分析了计划建立的垃圾焚烧厂的污染物对周边环境的影响情况，建立了垃圾焚烧厂周边环境污染监测指标，并为垃圾焚烧厂周边的居民设计了风险承担经济补偿方案。 假设该厂焚烧炉排放的污染物符合国家污染物排放新标准的情况下，基于高斯烟羽扩散理论科学定量地分析了周边环境中的污染物的浓度情况，全方位考虑垃圾焚烧厂的垃圾处理量，排烟筒高度，厂址周边的地形地貌，周边的居民点以及包括风速风向在内的气象条件等因素，建立了垃圾焚烧厂周边的环境监测指标，实现了对垃圾焚烧厂烟气排放及相关环境影响状况的动态监控。 以实际的监测结果为依据，计算出了空气质量指标AQI的等级，评估出了垃圾焚烧厂对其周边环境所带来的潜在环境污染风险，结合当地经济发展状况以及垃圾焚烧厂的支付意愿等因素为厂址周围承受环境污染风险的居民制订了合理的经济补偿方案。 考虑故障发生概率情况下，利用泊松分布理论对故障发生的概率进行估计，计算故障发生情况下污染物产生量的变化，并对以上建立的模型进行了修正，建立更合理的环境污染动态监测指标和居民风险承担经济补偿方案。（还没有建立具体的监测方法，需要在文章所有内容完善后在进行完善摘要的工作） 关键词 高斯烟羽扩散，环境动态监测，AQI，经济补偿方案，泊松分布，容斥原理一、问题重述 “垃圾围城”问题是世界性难题，在我国这个问题尤为突出，目前我国三分之二的城市面临“垃圾围城”的困境，垃圾焚烧成为我国解决垃圾问题的主要手段之一。但是解决垃圾处理问题的同时垃圾焚烧厂产生的污染物又带来了垃圾焚烧厂周边的环境污染问题。 深圳市某地点计划建立一个日处理垃圾量1950吨，拥有3台可处理垃圾650吨/天的焚烧炉的中型垃圾焚烧厂，垃圾焚烧产生的污染物会对周边的环境产生污染，现需要我们解决以下几个问题： 基于目前主要是在焚烧厂内进行测量监控，缺少从周边环境出发的外围监控体系，需要综合分析垃圾焚烧厂的污染物对周边环境的影响情况，全方位考虑焚烧厂垃圾处理量，排烟筒高度，厂址周边的地形地貌，包括风速风向在内的气象条件，距离居民点的距离等因素，在假设焚烧炉排放的污染物符合国家标准的情况下，利用科学定量分析的方法建立垃圾焚烧厂周边的环境监测指标模型，实现对环境污染的全方位的动态监测， 评估出垃圾焚烧厂对其周边环境所带来的潜在环境污染风险，并为厂址周围的居民设计出合理的经济补偿方案。垃圾焚烧厂在实际运转中， 由于各种因素会导致如焚烧炉除尘装置损坏等故障的情况致使污染物的排放量增加，在考虑到故障发生概率的情况下对以上模型进行合理修正。 二、问题分析 问题一:假设在焚烧炉排放的污染物符合国家污染物排放新标准的情况下，建立垃圾焚烧厂周边的环境监测指标的问题。 由于垃圾焚烧厂产生的污染物主要为废气，建立环境中污染物的检测指标，需要根据污染物的扩散方式，采用高斯烟羽扩散理论分析污染物在周边环境中的扩散情况，定量计算出在具体的地点空气中污染物的浓度大小，由污染物的浓度大小可以得到AQI（空气质量指数），以AQI作为评估该地点的空气污染情况的具体指标。 问题二:设计合理的居民风险承担经济补偿方案以第一个模型中计算出的AQI级别为参考指标，另外需要考虑要进行经济补偿需要综合考虑接受补偿的个体类别是家庭还是个人，对常住人口还是包括流动人口在内的在一定时期内所有遭受环境污染风险的所有人员进行补偿。补偿是一次性的还是每一段时间进行一次的，以及补偿方式等因素。另外还需要综合考虑当地经济发展水平，以及垃圾焚烧厂的支付意愿。 问题三: 考虑到故障发生概率的情况下对模型进行修正 只考虑影响污染物产生量的故障，故障的具体类型可能有很多种类，根据题目中所给出的附件二的在线监测数据，将故障抽象为一种类型，以焚烧炉故障作为代表。要建立的焚烧厂有三台垃圾焚烧炉，所以发生主要故障的数目也要考虑在内。对于机器故障