基于高斯烟羽扩散模型的空气污染研究

王娇娇++于诗琪++许诗辰

文章编号：2095-6835（2017）10-0021-04

摘 要：空气质量评价是环境评价的一个重要环节，以京津冀地区为例，结合空气质量标准建立空气污染的综合评价体系，建立主成分分析模型，运用SPSS求解，确定主要污染源。分析污染源扩散模式，以高斯烟羽模型为基础，重新组合具有相关性的污染指标，建立高架连续点源扩散模型。以河北某工厂废气排放为例进行污染扩散研究，其主要排放物为氮氧化物，运用Matlab绘制出空气中氮氧化物浓度分布图，进一步划分距离工厂51 km内空气质量等级，所得结论对京津冀地区的污染处理有重要意义。

关键词：模糊综合评价；综合评价体系；主成分分析模型；高架连续点源扩散模型

中图分类号：X51 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.021

尽管我国的GDP已经在过去的10年中迅速增长，但空气问题也由于相对落后的经济增长模式越来越严重。查阅文献可知，陈其针提出了室内空气污染和防治措施；黄泽阔也对当下的空气污染现状做了思考，并提出了相应的对策；江曙光对水污染提出了防治对策。这些研究都是建立在定性的基础上进行，很难从较大范围得出结论，难以形成大规模的社会研究行动。因此，如何在定量的基础上研究我国空气污染问题，对我国污染严重地区空气的防治有重要意义。

1 空气质量评价模型

1.1 评价体系的建立

根据我国和美国环境空气污染基本项目浓度限值，选取相应的指标，建立衡量空气质量的数学模型，将被评价地区各项因子的检测数据与各级标准进行比较，从而判定空气质量等级。

2 结束语

本文研究了京津冀地区的空气污染问题，分析了这3个地区的空气质量等级，选用模糊综合评价法建立空气质量评价体系，划分出城市中某项污染因素对应的等级。建立主成分分析模型，运用SPSS求解，确定京津冀地区的主要污染物为NO2和CO，将这2个污染指标重新组合成新的综合指标。以高斯正态烟羽模型为基础，构建高架连续点源扩散模型，以河北某工厂为例进行废气扩散研究，其主要排放物为氮氧化物，运用Matlab繪制出12：00其方圆51 km内空气中氮氧化物的浓度分布情况，进而划分出08：00和21：00距离工厂51 km内的空气质量等级。高斯模型降低了算法的时间复杂度，确保了优化结果的可行性，且本模型可适用于大多数气体扩散的研究问题。

参考文献

[1]陈其针，牛润萍，王强，等.室内空气污染及防治措施[J].建筑热能通风空调，2007（03）：25-27，36.

[2]黄泽阔.城市空气污染现状思考与对策[J].中国科技投资，2013（Z1）：6.

[3]江曙光.中国水污染现状及防治对策[J].现代农业科技，2010（07）：313-315.

[4]李锦菊，沈亦钦.中美两国环境空气质量标准比较[J].环境监测管理与技术，2003（06）：24-26.

[5]张丽娜.AHP-模糊综合评价法在生态工业园区评价中的应用[D].大连：大连理工大学，2006.

[6]陈佩.主成分分析法研究及其在特征提取中的应用[D].西安：陕西师范大学，2014.

[7]邢晶晶，朱家明，董雨萌，等.基于高斯烟羽模型工业区空气质量的评估[J].乐山师范学院学报，2016（04）：93-98.

[8]水冰峰.基于GIS的公路危险品运输重大事故应急疏散决策支持系统设计[D].南京：南京理工大学，2009.

〔编辑：白洁〕