数学建模模拟题——胡良组
5.3. 对雾霾天气的看法及减少pm2.5的改进方案 5.3.1. 对雾霾天气的看法
对于影响雾霾天气的主要衡量指标，pm2.5,虽然它只是地球大气成分中含量很少的组分，但它与较粗的大气颗粒物相比，粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量影响更大。同时，通过对北京地区的雾霾天气及pm2.5的指数进行分析，我们可知大多数北方地区也遭遇这种严重境况，给人们的生活与出行带来诸多不便。
PM2.5粒径小，含有大量的有毒有害物质，且寿命长、输送距离远，人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力，而PM2.5对人类健康的危害却随着医学技术的进步，逐步暴露出其恐怖的一面。引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病，损害血红蛋白输送氧的能力，丧失血液，致癌。 5.3.2.减少PM2.5的改进方案
传统的方法虽然对治理pm2.5有些改善，但是还是存在一些缺陷，通过学习，我们提出以下针对性建议和意见。 1.1．提高燃油品质
提高燃油品质，实施更严格的汽车排放标准，是治理PM2.5最有效的手段。应尽快编制我国的国Ⅴ、国Ⅵ汽车排放标准及相应油品标准，并提出实施计划。 1.2．加速淘汰“黄标车”，降低在用车尾气排放的污染
除了对新生产车辆实行严格的准入制度，加速淘汰高排放“黄标车”、降低在用车排放是治理PM2.5的重要手段。
1.3．发展新能源汽车，推广使用清洁代用燃料
建议国家尽快出台节能与新能源汽车发展规划，在积极研制电动汽车与混合动力汽车的同时，针对技术成熟度高、减排效果显著的代用燃料汽车，尽快编制促进政策，大力发展、推广天然气、生物燃料、二甲醚汽车。可先从行驶里程长、排放多的出租车、公交车做起，对使用代用燃料汽车者在价格、税收等方面给予优惠政策。 1.4.制定严格的监控体系
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世卫组织认为，通过采取连续、持久的污染控制措施可从根本上控制PM2.5。我国不同地区空气污染特征、经济发展水平和环境管理要求差异较大，新增指标监测要开展硬件和软件的一系列准备工作，因此新标准需要分期实行。
1.5.完善配套治理措施，加快产业结构升级，切实控制PM2.5浓度
在“监测容易控制难”的背景下，我国宜在技术、制度、资金等方面研究出台适当的配套治理措施，参照国外已有的技术标准和管理经验，降低环境执法的难度和空气净化的成本。
1.6.实行区域集中供热
冬季实行区域集中供热，这是城市大气污染防治的有力措施。尤其是北方城市，采用集中供暖方式，将分散的锅炉拥挤中的大锅炉替代，可有效地达到除尘、控制二氧化硫和氮氧化物的排放。北方城市冬春两季，植物的自净化作用几乎为零，很多水面结冰，水域自净化能力也很低，可在此时结合人工方法进行治理，如人工降雨降雪。因为雨后和潮湿的天气灰霾会大幅缓解。此方法对大气增湿效果好，成本低。
6.模型评价
在问题一中，我们应用PM2.5/AQI的比值来衡量PM2.5在雾霾天气中出现可能性的大小，此依据是根据空气质量指数的划分标准转化而来的，相对于空气质量指数来说可以直接刻画PM2.5对空气（雾霾）的影响程度，但由此得到的界值所得的区间没有验证其他各个月份以及现在是否符合，没有得到定量的结果，但对于有关部门对雾霾天气的判断有一定的参考价值，实用性很强。
在问题二中，对于研究影响PM2.5的主要因素中，已有文献通过因子分析法判断主要因素，我们应用与已有文献不同的方法，即主成分分析法，得出了与已有的文献相同的结论，这就更一步说明我们所应用方法的可行性。
另一方面，我们得到的数据都是通过比较权威的网站，如北京气象局官网，查找的，数据精确程度应该比较高，但是也不缺乏存在误差，所以我们假设所查找的数据精确无误本身就不是很正确，但是从后来我们得到的结果来看，我们的数据和方法还是有一定的意义的。
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参考文献
[1]. 徐敬，丁国安，颜鹏，王淑凤,北京地区PM2.5的成分特征及来源分析，中国气象科
学研究院,2013年8月28日
[2].曹伟华,李青春,北京地区雾霾气候特征及影响因素分析,中国气象局北京城市气象
研究所,2013年8月28日
[3].陈媛, 岑况, S.Norra, N.Schleicher, 北京地区大气气溶胶PM2.5污染特征及颗
粒物溯源与追踪分析，2013年8月28日
[4].空气质量指数 百度文库
附录
附录一
空气质量指数
(AQI) PM2.5
朝阳区
空气质
量状况
朝朝阳阳农奥展体 馆 优 优 优 优
首要污
染物 朝
阳朝阳奥农展体 馆
日 期 2012/8/1 2012/8/2
朝阳
朝阳农展奥体 馆 22 21
20 17
朝
阳朝阳区 区 57 45
18 14
天气 小雨转
0.315789474
阴 阴转多
0.311111111
云 0.556886228
多云转阴
PM2.5/AQI
167
2012/8/3
93
86 77
13
可吸颗
良 良 粒
数学建模模拟题——胡良组
2012/8/4 2012/8/5 2012/8/6 2012/8/7 2012/8/8
37 46 63 58 72
36 60 41 126 60 59 68
160
19 51 81
0.316666667 0.404761905 0.50625
阴 阴 晴转多云 多云转阴 雷阵雨转阵雨 优 优 优 优 良 良 良 良 良 良
物 可吸入颗粒物 可吸入颗粒物 可吸入颗粒物 2012/8/9
2012/8/10 2012/8/11 2012/8/12 2012/8/13 2012/8/14 2012/8/15 2012/8/16 2012/8/17 2012/8/18 2012/8/19 2012/8/20 2012/8/21 51
64
87
72
91 85 36 43 31 31 68 61 62 56 76 68 86
77
103 93 92 99 90 19
26
180 116 185 124
88 31 162 84 115 72 169 96
0.644444444
0.67027027
0.347727273
0.518518519
0.626086957 0.568047337
14
云
晴
阵雨
阵雨 晴 阵雨 晴 云 雨 阵雨 云 雨 晴
良 优
良 良
良 良 优 优 优 优 良 良 良 良 良 良 良 良 轻轻微微
污污染
染 良 良 良 良 优 优 可吸颗粒物 可吸
颗可吸粒颗粒物 物 可吸
颗可吸粒颗粒物 物 可吸入颗粒物 可吸入颗粒物 可吸入颗粒物 可吸入颗粒物
可吸入颗粒物
可吸入颗
粒物
可吸入颗
粒物
阴转多阴转雷多云转
阴转雷
晴转多阴转阵晴转多阴转阵114
数学建模模拟题——胡良组
2012/8/22 42 2012/8/23 90
36 131 75
170
54 98
0.412977099 0.576470588
196 143 0.729591837
2012/8/24 112 2012/8/25 100
86 88
197 146 0.741116751
可吸入颗
晴
良 良 粒物 轻微
晴
污可吸入颗染 良 粒物
可吸入颗
晴
良 良 粒物 晴 优 优
2012/8/26 2012/8/27 2012/8/28 2012/8/29 2012/8/30 2012/8/31
日 期
2012/8/28 2012/8/2 2012/8/1 2012/8/4 2012/8/13 2012/8/29 2012/8/5 2012/8/22 2012/8/27 2012/8/6 2012/8/14 2012/8/3
219 169 121 113 92 86 155 73 59 65 161 23 90
89
112
42
259 209 139
132
161
145
空气质量指数(AQI) 朝阳奥朝阳农展朝阳体 馆 区 59 65 161 21 17 45 22 20 57 37 36 60 31 31 88 90 89 112 46 41 126 42 36 131 92 86 155 63 60 160 68 61 162 86 77 167 0.771689498
晴转多云 0.470967742 阵雨
0.142857143 雷阵雨转多云0.375
晴
0.808494208
晴
多云转阴 PM2.5 朝阳区 朝阳区 PM2.5/AQI 23 0.142857143 14 0.311111111 18 0.315789474 19 0.316666667 30.6 0.347727273 42 0.375 51 0.404761905 54.1 0.412977099 73 0.470967742 81 0.50625 84 0.518518519 93 0.556886228 15
轻轻
微微污污可吸入颗
染 染 粒物
可吸入颗
良 良 粒物
可吸入颗良 良 粒物
可吸入颗
良 良 粒物 轻轻微微
污污可吸入颗染 染 粒物 轻轻
度微污污可吸入颗
染 染 粒物
空气质量状况
朝阳奥朝阳农展体 馆 良 良 优 优 优 优 优 优 优 优 良 良 优 优 优 优 良 良 良 良 良 良 良 良
附录二