基于api方法的成都市大氣污染評價_本科畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 四川農業大學本科生畢業論文 5 iii SCP? 式中： Pi—單因子污染指數，即實測污染濃度與相應的環境標準值的比值 ； Ci—i污染物的實測濃度 ； Si—污染物的評價標準值 ； n—污染因子個數 。 北京、廣州等城市在大氣質量評價中曾采用過均值型指數。上述三個指數均以超標倍數的大小來分級。 北京公式： ???????? ?? PCPCSOSObj SCSCI 2221 式中： Ibj—北京均值型指數值； cso2—SO2 的實測濃度； cpc—飄塵的實測濃度；sso2 —SO2 的評價標準值； spc —飄塵的評價標準值。 廣州公式： ???????? ???? jcjcSOSOjcjcSOSOgz SCSCSCSCI 222231 式中： Igz—廣州均值型指數值； cso2—SO2 的實測濃度； cjc—降塵的實測濃度；sso2 —SO2 的評價標準值； sjc —降塵的評價標準值。 廣州公式將 SO2 單因子指數與降塵單因子指數相乘，注意了光化學污染問題。 上海大氣質量指數 Ish Ish = )1()m a x(1???ni iiii SCSC n 式中： Ci—i污染物的實測濃度 ； Si—污染物的評價標準值 ； n—污染因子個數 。 在大氣污染的諸多因子中，總是有某種因子對該區大氣污染有重要作用，而其它因子的作用相對次要。 加權均值型指數 I ??? ni iiPWnI 11 1??Wi 式中： Wi—i污染物的加權值 ； Pi—單因子污染指數 ； n—污染因子個數。 南京的大氣質量指數 I ??? ni iiPWI 1 式中： Wi— i污染物的加權值 ； Pi—單因子污染指數 ； n—污染因子個數。 四川農業大學本科生畢業論文 6 空氣污染指數法 API(Air Pollution Index) 空氣污染指數法 API(Air Pollution Index)是一種反映和評價空氣質量的方法，就是將常規監測的幾種空氣污染物的濃度簡化成為單一的概念性數值形式 、并分級表征空氣質量狀況與空氣污染的程度，其結果簡明直觀，使用方便，適用于表示城市的短期空氣質量狀況和變化趨勢。污染指數為當日一定區域內大氣中各污染物的綜合污染指數，因其簡便、直觀，可定量表征空氣污染的程度，為國際上普遍使用。首要污染物為當日本區域內最主要的空氣污染成分，空氣質量狀況及級別指每日該區域內大氣環境質量的優劣程度?？諝馕廴局笖档拇_定原則：空氣質量的好壞取決于各種污染物中危害最大的污染物的污染程度。空氣污染指數是根據環境空氣質量標準和各項污染物對人體健康和生態環境的影響來確定污染指數的分級及相應的 污染物濃度限值。空氣污染指數對應的污染物濃度限值表和空氣污染指數范圍及相應的空氣質量類別表分別如表 1 和 表 2[21]。 表 1 空氣污染指數對應的污染物濃度限值表 污染指數 污染物濃度（毫克 /立方米） API SO2（日均值） NO2 （日均值） PM10（日均值） CO（小時均值） O3（小時均值） 50 5 100 10 200 60 300 90 400 120 500 150 表 2 空氣污染指數范圍及相應的空氣質量類別表 空氣污染指數API 空氣質量狀況 對健康的影響 建議采取的措施 0～ 50 優 可正?；顒? 51～ 100 良 101～ 150 輕微污染 易感人群癥狀有輕度加劇，健康人群出現刺激癥狀 心臟病和呼吸系統疾病患者應減少體力消耗和戶外活動 151~200 輕度污染 201～ 250 中度污染 心臟病和肺病患者癥狀顯著加劇，運動耐受力降低，健康人群中普遍出現癥狀 老年人和心臟病、肺病患者應在停留在室內，并減少體力活動 251~300 中度重污染 300 重污染 健康人運動耐受力降低，有明顯強烈癥狀，提前出現某些疾病 老年人和病人應當留在室內，避免體力消耗，一般人群應避免戶外活動 四川農業大學本科生畢業論文 7 API 的計算為：將污染物實測數據與表一得數據對比，用內插法計算，便可得到該污染物濃度下的 API 值， API 值最大的污染物為首要污染物，該 API 值為當地的污染指數。當 API≤50，空氣質量優良，空氣質量級別為 Ⅰ 級，此時不報告首要污染物。 API 在 51100空氣質量為 Ⅱ 級， API 在 101200 空氣質量為 Ⅲ 級 ， API 在 201300 空氣質量為 Ⅳ 級 ，API300 空氣質量為 Ⅴ 級 。 API=100 對應的污染物濃度為國家空氣質量日均值二級標準[22]。 根據我國空氣污染特點和污染防治重點，目前計入空氣污染指數的項目暫定為：二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物或總懸浮顆粒物。 3 大氣污染評價 本文用 API 法，從成都市空氣質量日報 上 收集了 20xx 年的 API 數據 [23]，收集數據內容包括監測點、 監測時間、 API 值、首要污染物和空氣質量狀況。 對其污染指數進行統計分析 （其中有兩天因網站上沒有公布成都各常規監測點的數據，而使 20xx 年的數據缺失兩天，因此本次評價的天數為 364 天）， 評價區域僅限成都市 城 區。 本文采用均值指數法， 利用 公式 （ 1）11 n iiP n P?? ?計算 各監測點月均值、 成都市日均值、成都市月均值。各種評價因子的計算思路：各監測點月均值：以需計算的監測點的該月的日均值計算。成都市日均值：以該日的各監測點的日均值計算。成都市月均值：以該月的成都市日均值計算。 通過比較得出成都市 隨時間、空間的變化規律 。另外統計一年中NOX、 SO2 作為首要污染物出現的頻率，可以看出城市的污染特征。 成都市空氣質量時間的變化規律 月均值變化規律分析 API 值的大小可以反映出大氣環境質量的好壞，全年 API 值的月均曲線可以大致反映一年中大氣質量的變化趨勢。下圖是成都市主城區 API 值的月均值曲線。 四川農業大學本科生畢業論文 8 圖1 2 0 0 8 年A P I 月均曲線圖0204060801001201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12月份API 由圖 1 可以看出一年中基本上是 11 月的 API 值較低， 12 月以及 1～ 5 月的大氣污染要相對嚴重一些，這與實際的大氣污染情況是一致的。主要原因是成都市城市氣候條件差， 靜風頻率高達 43%，風速較低（平均風速僅 ），逆溫層低。從氣象條件來看， 7～ 9 月主城區的氣壓相對較低，相對濕度比其它月份要大風速也較快，并且雨天相對較多，這些條件均利于大氣污染物的擴散，并且城市下墊面受太陽輻射強烈，上升氣流顯著，能形成局部對流，使得污染物很快被帶到高層大氣中，近地面大氣能得到充分的凈化和擴散，因此這段時間大氣環境質量相對較好。 20xx 年空氣質量狀況的分析 對 20xx 年每月不同空氣質量狀況的天數進行統計，結果 見 表 3。 從表 3 可以看出， 12 月以及 1～ 4 月，輕微污染與輕度 污染的天數都較多，說明這時的空氣污染相對要嚴重一些。從受污染天數統計來看， 12 月是受空氣污染最嚴重的月份，空氣質量為 Ⅲ 級的天數 達到了 14 天，該月 45%的時間污染都比較嚴重 ,達到國家二級標準(API=100)的達標率僅為 %。而 3 月是輕度污染天數最多的，均有 3 天 ，其達標率 (API=100)分別為： %， %。而且根據圖 1 可以看出 3 月 API 值達到了 101，空氣質量為 Ⅲ 級， 是唯一月均值為輕微污染的月份 ， 所以三月 也 是污染很嚴重的月份。 12 月均為達標率 (API=100)小于 80%的 月份，并且圖 1 顯示這三個月的 API 均值都比較高，所以這三個月是成都市一年中的主要污染月份。 達到 Ⅰ 級天數最多的月份是 11月， 均為 5 天。但 9 月仍然有 2 天為輕微污染。 8 月 API 值均小于 100，是整體空氣質量最好的月份 ，是唯一的空氣完全達標的月份 。 從達標率來看 (API=100) 11 月，空氣質量狀況良好，均在 95%以上。 成都市城區全年空氣質量以良為主，日均空氣污染指數（ API）范圍 24~182，優良率為 %?？諝赓|量為優的有 27 天，良為 289 天，輕微污四川農業大學本科生畢業論文 9 染 39 天，輕度污染 9 天，無中度及以上污染，數據 缺失 2 天。 20xx 年成都市城區空氣質量狀況如圖 2。 表 3 空氣質量評價結果表 月份 優（ d） 良（ d） 輕微污染 （ d） 輕度污染 （ d） Ⅰ （ d） Ⅱ （ d） Ⅲ （ d） 優良率（ %） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20xx 年 1 2 0 0 1 1 3 3 5 4 5 2 27 23 23 24 24 28 27 27 27 22 25