空气污染问题研究数学建模论文 大学论文.doc

2015年第届数学建模联赛 承 诺 书 我们仔细阅读了数学建模联赛的竞赛规则。 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）与本队以外的任何人（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它公开的资料（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，我们愿意承担由此引起的一切后果。数学建模联赛 我们参赛：B 我们的参赛报名号为：1238 参赛组别（本科或专科）：参赛队员 (签名) . 王媛媛 日期： 2015 年 5 月 3 日 获奖证书邮寄地址：2015年第届数学建模联赛 编 号 专 用 页 竞赛评阅编号（由竞赛评委评阅前进行编号）： 竞赛评阅编号（由竞赛评委评阅前进行编号）： 参赛队伍的参赛号码：（请各参赛队提前填写好）： 201第届数学建模联赛 题 目摘要 针对问题一，为了解决衡量空气质量优劣程度等级，再由美标和国标下的空气质量等级，判断出同一污染物浓度在不同标准下的空气质量优劣程度。 针对问题二，运用因子分析法，根据变量共同度，求出京津冀地区的主要污染参数为、、和。 针对问题三的单污染源空气污染扩散问题，建立高斯烟羽模型： 利用编程求出公里范围内的沿地面轴线的污染物浓度），并结合污染物限值表的限值，求出在这范围内不同时刻的空气质量等级（具体数据见正文表）。 针对问题四中多污染源空气污染扩散的问题，建立高斯线源模型 利用编程得出三个时间点的各处污染物浓度梯度变化）。分析可知：二环和四环之间距离km5km，四环和六环平均距离达16.226km公里因此二环和四环汽车尾气叠加六环线路作独立线源分析后的三环路段的浓度美标和国标空气质量等级对应）。 关键词 空气质量指数 因子分析法 高斯烟羽模型 高斯线源模型 一、问题背景与重述 1.1 问题背景 又称大气污染，按照（ISO）的定义，空气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的，达到足够的时间，并因此危害了人类的舒适、健康和福利或环境的现象。[1]，其中提到要对电站锅炉烟气排放、工业锅炉及煤窑锅炉排放、典型有毒有害工业废气净化、机动车尾气排放、居室及公共场所典型空气污染物净化、无组织排放源等进行控制，给予大气复合污染检测模拟与决策支持、扩大清洁生产等八个领域的关键技术。 近十年来，我国持续快速增长，但经济增长模式相对传统落后，对生态平衡和自然环境造成一定的破坏，空气污染的弊病日益突出，特别是日益加重的雾霾天气已经干扰到社会的出行秩序和生活质量。国家能源委员会《新能源产业振兴和发展规划》等“国家新能源发展战略”政策的出台，说明国家已经把能源环境问题上升到国家安全级别，经济发展转型、节能减排、能源利用新途径和发展新能源等方面的问题亟待解决。 环保部中国环境监测总站2013年逐月发布了《城市空气质量状况报告》[2]，报告空气质量综合指数排名“空气质量综合指数最差前十名”中，包含了河北省的六个市，其中有五个市并列第一，且每月上榜，另一个市排第六，上榜十次；天津市排名第九，上榜六次，而北京市作为中国首都，排名第二十，由此可见，研究并改善京津冀地区的空气质量状况具有十分重大的意义。 1.2 问题重述 、、、、、、硫化氢、碳氢化合物和烟尘等，以京津冀地区为研究对象解决以下问题： 1、参考现有标和美标，建立衡量空气质量优劣程度等级的数学模型。 2、查找数据京津冀地区主要污染参数及其污染源，分析影响空气质量的主要污染源的性质和种类。 3、现河北境内某一工厂废气排放烟囱高50m，主要排放物为氮氧化物。早上9点至下午3点期间的排放浓度为406.92，排放速度为1200；晚上10点-凌晨4点期间的排放浓度为1160，排放速度为5700；通过你的扩散模型求解该工厂方圆51公里分别在早上8点、中午12点、晚上9点空气污染浓度分布和空气质量等级。建立单污染源空气污染扩散模型，描述其对周围空气污染的动态影响规律 4、以汽车尾气污染源为例求解分析北京在2015年1月15日已经连续三天发生重污染，假设从16日开始北京启动汽车