大气污染问题Word下载.docx
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0.08
100
0.15
0.12
200
0.8
0.28
0.35
300
1.6
0.565
0.42
400
2.1
0.75
0.5
500
2.62
0.94
0.6
数据来源于
空气污染指数的计算公式:
(1)
式中是第i种污染物的污染指数;
是第i种污染物的浓度值;
是第i种污染物j转折点的污染分项指数值;
是第i种污染物j+1转折点的污染分项指数值;
是第j转折点上i种污染物(对应于)浓度值;
是第j+1转折点上i种污染物的浓度值;
API=max(、、…、…);
(2)
A,B,C,D,E,F城市各种污染物浓度关系如下图:
(注:
以下数据是把所给数据每一年按季节划分后,求得平均值,然后作图所得)
A城市SO2、NO2、PM10的分布情况
B城市SO2、NO2、PM10的分布情况
C城市SO2、NO2、PM10的分布情况
D城市SO2、NO2、PM10的分布情况
E城市SO2、NO2、PM10的分布情况
F城市SO2、NO2、PM10的分布情况
由上图及空气污染指数公式
(1)
(2)得出A,B,C,D,E,F各城市关于季节的污染指数如下列各表(注以下数据是把所给数据的每一年按季节划分后,求得平均值)
A城市每季日均污染物浓度(API):
1
2
3
4
5
6
7
93
59
90.5
148
107
52
113
8
9
10
11
12
13
14
115
78.5
56.25
39
107.5
56.5
B城市每季平均日均污染物浓度(API):
102.5
120
132
124
136
100.5
129
99.5
58
77
73
C城市每季平均日均污染物浓度(API):
126.5
33
127.5
131
160
147
101.5
120.5
70.5
128
83
56
D城市每季平均日均污染物浓度(API):
119
130
113.5
81
98.5
83.5
106
E城市每季平均日均污染物浓度(API):
64
67.5
78
63.5
84
67
68.5
69.5
32
F城市每季平均日均污染物浓度(API):
35
74
42
62.5
55.5
38
51.5
43
60
该五个地区的平均空气污染指数(API):
地区
A
B
C
D
E
F
83.875
100.0714
109.0357
107.75
67.86364
58.75
所以可得A、B、C、D、E、F空气污染指数的大小顺序如下:
C(API)>
D(API)>
B(API)>
A(API)>
E(API)>
F(API)
由于空气的污染指数是与NO2、SO2、PM10有关的,空气质量与气象因子有关,而空气质量是由空气污染指数来刻画的,因此我们只需研究NO2、SO2、PM10与气象因子之间的关系即可。
为了研究NO2、SO2、PM10与气象因子之间的关系,我们以A城市为例建立下列模型。
三.建立函数模型关系
(一)模型假设及符号说明。
1模型假设
1)忽略NO2、SO2、PM10的含量受其他因素的影响,假设其只与大气压强、平均气温、空气的相对湿度以及平均风速有关。
2)假设短时间内,空气中的NO2、SO2、PM10的含量没有突发事件影响导致大幅度的变化。
3)各气象因子在短时间内变化不大。
4)假设NO2、SO2、PM10与气象因子之间呈线性关系。
2符号说明
表示时间
表示各种污染物在空气中的含量
表示气象因子大气压强(mmhg)
表示SO2在空气中的含量
表示气象因子平均温度(tem)
表示在空气中的含量
表示日平均风速(ws)
表示在空气中的含量
表示对于函数中自变量的系数参数
i
表示年份
表示模型中大气压强的值
表示模型中日平均气温
表示模型中平均温度
表示模型中平均风速
(二)模型建立及求解
1模型建立
通过查阅资料,分别建立空气中NO2、SO2、PM10、浓度与大气压强、平均气温、空气的相对湿度以及平均风速如下的函数关系
(a)
(b)
(c)
根据各年数据,通过解线性方程组,确定变量的系数,即求、、、、、、、、、、、的值。
2模型求解
A地区各年平均SO2与各气象因子的相关数据如下:
年份
压强(mmhg)
平均气温(tem)
空气相对湿度(rh)
平均风速(ws)
2004
0.141
672.0757
7.7832
45.0474
2.1213
2005
0.105
674.6304
4.8706
43.2429
2.133
2006
0.106
675.5697
-1.1036
45.8298
1.8552
2007
0.044
673.9948
4.4146
52.2614
1.5312
2008
0.059
670.5326
0.7483
52.2879
1.3786
2009
0.028
666.24
11.97396
43.4
1.38
2010
0.029
665.9157
10.7475
48.895
1.4254
(数据来源:
把所给数据按年份取其平均值)
A地区各年平均NO2与各气象因子的相关数据如下:
0.057
0.04
0.041
0.036
0.027
0.023
A地区各年平均PM10与各气象因子的相关数据如下:
0.132
0.143
0.152
0.063
0.093
0.075
0.07
将以上数据分别带入公式(a)、(b)、(c),运用软件解得结果如下:
关于SO2含量函数模型求解数据:
的取值年份
2004~2007
-0.0058
-0.0207
0.051
0.8973
2005~2008
0.0015
-0.0008
-0.0144
-0.1157
2006~2009
0.0004
-0.0057
-0.0039
0.02
2007~2010
0.0002
-0.0028
-0.0001
-0.0412
关于NO2含量函数模型求解数据:
0.0006
0.0097
-0.0059
-0.0776
0.0001
-0.0025
-0.0004
0.014
-0.0003
-0.041
-0.0018
-0.003
0.1199
关于PM10含量函数模型求解数据:
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- 大气污染 问题