合肥市域PM2.5的分布特征研究：数学与应用数学毕业论文开题报告

合肥学院 数学与物理系毕业设计（论文）开题报告学生姓名： 张国芳 学 号： 1307021034 专 业： 数学与应用数学 题 目： 合肥市域PM2.5的分布特征研究 指导教师： 倪静能 2017 年 2 月 21 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及系、部审查后生效；2开题报告内容禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011年4月26日”或“2011-04-26”。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1本课题的目的及研究意义1、本项目调查2013年合肥市大气污染状况及大气质量评价，分析主要污染物（PM2.5）和当地气象条件（风速、风向、湿度）的相关性，以及分析PM2.5浓度与其他AQI指标的相关性，综合国内外大气污染防治方法和措施，为合肥市大气污染的防治工作提供有利的基础资料和更为经济的大气污染防治措施。也为其他城市的大气污染治理工作提供有利的参考价值。2、合肥市由于人口稠密，工业集中，交通拥挤，能源的大量消耗等因素,造成城市气候要素改变，导致空气严重恶化，尤其以细颗粒物（PM2.5）的污染水平更严重,年平均值超过国家二级标准。大气中常年有大量的悬浮颗粒物及灰尘,不仅导致整个城市的可见度降低，更严重影响了城市居民的健康水平。分析合肥市细颗粒物时空分布及其余气象条件的相关性，如何更有效地、更经济的控制大气污染，是一项十分重要而又紧迫的任务。因此如何在经济快速发展的同时借鉴国内外大气污染先进治理经验，防治大气污染，保持国民经济的可持续发展，保护人民身心健康具有重要意义。2本课题的研究现状1、在国外，L.cheng等研究了加拿大的阿尔伯达农村大气颗粒物的变化特征。X.Querol等研究了西班牙农村、城市和工业区TSP和PM10的污染水平。Sergio Rodriguez等对西班牙东部郊区、城市和工业区PM102.5的贡献率进行了研究。Kuang一Ling Yang研究了台湾大气中PM10浓度随时间和空间的变化特征。Ying I等对台湾南部城市大气中汞和砷的时间特征进行了研究。Christoph Hueglin等对瑞士城市、近郊和农村的PM10、PM2.5和总颗粒物质的化学特性进行了研究，并考虑了空气湿度对它们的影响。Preetha S.Pillai研究了热带海洋地区PM10和PM2.5的浓度变化。 2、在国内，王宇骏研究了广州市PM10污染的季节性变化和污染水平。关共凑分析了佛山禅城区可吸入颗粒物的日变化、季节变化以及空间分布特征。邓朝祥分析了三明市区可吸入颗粒物的污染现状并提出了可吸入颗粒物的防治对策。王葛慧等研究了南京城市大气中PM10和PM2.5的水溶性物质的特征。陈建发找出了福州市环境空气中PMI10和TSP相关关系的变化规律。王京丽圈研究了细粒子的化学组成特征及日变化特征。马廷分析了气候因子对PM10时空浓度变化的影响。Yele Sun等研究了北京大气中PM10和PM2.5的浓度、化学组成、粒径分布和来源。樊曙先等分析了银川市大 气可吸入颗粒物的质量浓度变化特征。梁明易、董林、陶俊等收集了2005年12月至2006年2月的PM2.5浓度观测数据及同步气象数据,分析了冬季PM2.5质量浓度日变化趋势以及霾日期间PM2.5质量浓度日变化和小时变化趋势。 3、 国内外众多的研究发现，颗粒物的浓度与温度、湿度、风速和所处区域等都有密切关系。一般情况下，温度升高，颗粒物运动加快，对颗粒物的扩散有利，在环境空气中颗粒物浓度会降低。湿度降低，风速增加也会加快颗粒物的扩散。因此，环境空气中颗粒物（TSP、PM10、PM2.5）总质量浓度呈现出明显的季节变化，即春冬季最高，夏季最低6,7,8,9。各功能区环境空气中颗粒物浓度表现为商业区、交通区、居民区的较高，这显然与人为活动、机动车辆排放密切相关。但是，我们也不难发现，对PM2.5的研究具有地区性，大都集中对于一个地区进行研究，而对于合肥市细颗粒物特征的研究还很少。另外，学者们对于PM2.5成因及演变规律的研究不具有普遍性，而对AQI6个指标相互关系没有进行探索，于是在AQI 6个统计指标中，确定PM2.5与其他指标关系，对分析PM2.5相关因素、成因和防治都有积极作用。而合肥属于典型的二线城市，基础薄弱，环境压力大，适合对pm2.5进行研究。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告3本课题的研究内容1、研究空气中细颗粒物PM2.5的内涵，分析合肥市PM2.5的现状及其成因、影响因素等，探索该地区PM2.5的污染水平。2、基于合肥市2013年空气质量指标数据，包括二氧化硫SO2、二氧化氮NO2、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5、臭氧O3和一氧化碳CO等，分析PM2.5 （含量）与其它5项分指标及其对应污染物（含量）之间的相关性及其相关关系进行分析。3、基于合肥市2013的气象条件数据，包括风力、温度及季节等，刻画合肥地区PM2.5的发生和演变（扩散与衰减等）规律的数学模型，描述合肥市PM2.5的发展规律。4、以合肥地区PM2.5监测数据最高的一天为例，利用所建立的模型描述该地区PM2.5浓度迁移、稀释的规律，并推测该天重度污染和可能安全区域。5、采用适当方法检验本项目所建立模型和采用的方法合理性，并根据已有研究成果探索PM2.5 的成因、演变等一般性规律。6、提出有利的建议和措施控制和治理合肥市大气污染，以期能有效抑制郑州雾霾天气的出现频率。 4本课题的实行方案、进度及预期效果实行方案：利用网络和学校图书馆找相关的书籍及资料，对题目的意义进行研究，通过分析和研究找到论文的核心所在，并结合自己的见解对材料归纳总结，在写的过程中遇到不懂的问题，主动联系指导老师，并且听取老师的建议使自己对论文的结构和框架能够很好的把握。2017年1月18日2017年2月21日 上网查阅相关资料2017年2月22日2017年3月 4日 书写开题报告2017年3月5 日2017年4月17日 利用院图书馆、系资料室、网上资源，大量查阅相关图书及文献研究、分析相关资料，完成3000字以上的英文翻译资料；同时构思论文方案和可行性；写出论文初稿2016年4月18日2016年4月30日 修改论文初稿，按照规范的格式撰写论文正文2016年5月1日2016年5月10日 提交论文正文、开题报告、答辩申请（电子版、纸质版）准备论文的答辩工作2017年5月21日2017年5月22日 2016届毕业生论文答辩预期效果:能在环境治理，科学研究等领域有一定的帮助。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告5、已查阅参考文献：1 张希艳，卢利平，等. 稀土发光材料M. 北京：国防工业出版社, 2005,14-152 李玉林,苏立,吴彩霞. 红色长余辉发光体研究进展J. 化工进展, 2010, 29(3): 228-2313 杨洪斌，邹旭东，汪宏宇，等.大气环境中PM2.5的研究进展与展望J.气象与环境学报,2012,28（3）:77-82.4 郭涛，马永亮，贺克斌.区域大气环境中PM2.5/PM10空间分布研究J.环境工程学报,2009,3（1）.5 肖敬斌，王京刚.MATLAB在大气扩散模拟中的应用研究J.环境工程，2004,22（3）.6 杨复沫,贺克斌*,马永亮,张强,余学春.北京 PM2.5浓度的变化特征及其与 PM10、TSP 的关系J.中国环境科学2002,22(6)：506510 7 徐敬,丁国安,颜鹏,王淑凤,孟昭阳,张养梅,刘玉彻,张小玲,徐祥德.北京地区PM2.5的成分特征及来源分析J.应用气象学报,2007，18(5).8 李淑婷.成都市大气环境污染时空特征分析及质量评价.成都：电子科技大学硕士学位论文，20129 许鹏举,济南城区大气颊粒物数浓度及粒径分布特征研究.山东：山东大学博士学位论文,201110段国霞,西安市南郊PM2.5和PM10中重金属分布特征与化学形态分析.西安：西安建筑大学硕士学位论文,2012 11李沫,乌鲁木齐市大气污染时空分布规律研究J. 干旱环境监测，2009，23（4）:223-226 12孟健,马小明.Kriging空间分析法及其在城市大气污染中的应用J,数学的实践与认识,2002,32（2）:309-312 13周斌.模糊聚类法在人气环境质域评价中应用J.工业安