環(huán)境空氣質(zhì)量狀況范文

時(shí)間:2023-12-21 17:39:03

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環(huán)境空氣質(zhì)量狀況

篇1

關(guān)鍵詞:環(huán)境空氣;質(zhì)量分析;佳木斯市

中圖分類號(hào):F293文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)30-0144-02

佳木斯市地處黑龍江、烏蘇里江和松花江匯流的三江平原腹地?,F(xiàn)轄4區(qū)、4縣、2個(gè)縣級(jí)市。全市總面積 3.27萬(wàn)平方公里,總?cè)丝?34萬(wàn),分別占全省7.2%和6.2%,是黑龍江省東部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、文化中心和重要的交通樞紐,具有投資發(fā)展的巨大優(yōu)勢(shì)。國(guó)境(界江)線總長(zhǎng)449公里,東隔烏蘇里江、北隔黑龍江與俄羅斯的哈巴羅夫斯克(伯力)邊區(qū)相望,由于這一特殊地理位置,故稱“東方第一城”。

因?yàn)榧涯舅顾幍乩砦恢玫耐怀鲂?所以佳木斯市環(huán)境質(zhì)量為周邊城市以及鄰國(guó)相應(yīng)部門所重視,因此佳木斯市市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)極其重要。市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為:二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物(PM10)、降塵、硫酸鹽化速率。各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布(見下表)。

一、監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

1.二氧化硫(SO2)。市區(qū)年均值濃度為0.020 mg/m3,日均值濃度范圍在0.003mg/m3~0.098 mg/m3之間,全年日均值無(wú)超標(biāo)。市區(qū)最大月均值出現(xiàn)在11月份,濃度值為0.040 mg/m3,最小月均值出現(xiàn)在7月份為0.011 mg/m3。市區(qū)兩個(gè)采樣點(diǎn)月均值均無(wú)超標(biāo),環(huán)保局采樣點(diǎn)的年均值為0.026 mg/m3,發(fā)電廠采樣點(diǎn)年均值為0.014 mg/m3。

2.二氧化氮(NO2)。市區(qū)年均值濃度為0.029 mg/m3,日均值濃度范圍在0.002mg/m3~0.112 mg/m3之間,全年日均值無(wú)超標(biāo)。市區(qū)最大月均值出現(xiàn)在12月份,濃度值為0.059 mg/m3,最小月均值出現(xiàn)在1月份為0.016 mg/m3。市區(qū)兩個(gè)采樣點(diǎn)月均值均無(wú)超標(biāo),環(huán)保局采樣點(diǎn)的年均值為0.032 mg/m3,發(fā)電廠采樣點(diǎn)的年均值為0.026 mg/m3。

3.可吸入顆粒物(PM10)。市區(qū)年均值為0.073 mg/m3,日均值濃度范圍在0.004mg/m3~0.330 mg/m3之間,全年日均值超標(biāo)率為7.4%。市區(qū)月均值除4、5、7、8、9、10六個(gè)月無(wú)超標(biāo)日外,其余六個(gè)月均出現(xiàn)了不同程度的日均值超標(biāo)情況,超標(biāo)率最高的月份為11月,超標(biāo)率為26.8%。月均值最大月份出現(xiàn)在12月,濃度值為0.115 mg/m3,最小月均值出現(xiàn)在9月,濃度值為0.042 mg/m3。市區(qū)發(fā)電廠采樣點(diǎn)的年均值是0.076 mg/m3,年日均值超標(biāo)率為7.9%;環(huán)保局采樣點(diǎn)的年均值是0.069 mg/m3,年日均值超標(biāo)率為6.9%。

4.降塵。市區(qū)六個(gè)降塵采樣點(diǎn)年均值為15.25t/(km2?30d),超出標(biāo)準(zhǔn)0.2倍。最大月均值出現(xiàn)在4月份為21.96 t/(km2?30d),最小月均值出現(xiàn)在9月份為8.18 t/(km2?30d)。對(duì)照點(diǎn)年均值為5.67 t/(km2?30d),最大月均值出現(xiàn)在5月份為9.09 t/(km2?30d),最小月均值出現(xiàn)在9月為2.40 t/(km2?30d))。各采樣點(diǎn)年均值只有中藥廠和發(fā)電廠點(diǎn)位不超標(biāo),最大年均值出現(xiàn)在鐵路采樣點(diǎn),濃度值為20.76 t/(km2?30d),超標(biāo)倍數(shù)為0.64倍。最小年均值出現(xiàn)在中藥廠采樣點(diǎn)為8.48 t/(km2?30d)。

5.硫酸鹽化速率。市區(qū)六個(gè)硫酸鹽化速率采樣點(diǎn)年均值為0.375 MgSO3 /(100cm2堿片?d),超出標(biāo)準(zhǔn)0.5倍。六個(gè)采樣點(diǎn)年均值均超標(biāo),超標(biāo)率為100%,最大年均值出現(xiàn)在中藥廠采樣點(diǎn),濃度值為0.439 MgSO3 /(100cm2堿片?d),最小年均值出現(xiàn)在發(fā)電廠采樣點(diǎn),濃度值為0.263 MgSO3 /(100cm2堿片?d)。市區(qū)全年除7、12月份的月均值不超標(biāo),其余月份均超標(biāo)。最大濃度值出現(xiàn)在1月份為0.622 MgSO3 /(100cm2堿片?d),最小月均值出現(xiàn)在12月為0.167 MgSO3 /(100cm2堿片?d)。對(duì)照點(diǎn)年均值為0.227 MgSO3 /(100cm2堿片?d),不超標(biāo)。

二、空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)論

在四項(xiàng)污染因子污染負(fù)荷比中,二氧化硫與二氧化氮數(shù)值接近,分別為 12.7%和13.8%;可吸入顆粒物約是前兩者之和為27.9%,而降塵的污染負(fù)荷比已將近過半為45.8%??晌腩w粒物與降塵兩項(xiàng)污染因子的污染負(fù)荷比之和為73.7%,這說明塵是市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的主要污染因子。與2006年相比,2007年只有降塵濃度有所上升,其余三項(xiàng)指標(biāo)二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物濃度均有不同程度的下降,并且綜合污染指數(shù)也有所降低,所以2007年的環(huán)境空氣質(zhì)量略好于上年。

三、環(huán)境空氣污染原因分析

通過對(duì)全市環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評(píng)價(jià),可以看出降塵及可吸入顆粒物是影響佳木斯環(huán)境空氣的主要污染指標(biāo),原因如下:(1)佳木斯市工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)服務(wù)業(yè)、餐飲業(yè)等燃煤散燒現(xiàn)象一直存在,居民取暖及棚戶區(qū)生活用燃煤量也較大,由此產(chǎn)生的污染物質(zhì)不斷地排向近地層大氣,而在冬季常常出現(xiàn)的逆溫天氣,又使得煙氣不易穿透逆溫的屏障向上擴(kuò)散,而只能在逆溫層下部有限空間內(nèi)積聚,形成高濃度污染,導(dǎo)致市區(qū)空氣質(zhì)量變差。(2)佳木斯市市區(qū)的綠化率低,植被面積少,的土地在春、秋兩季季風(fēng)的肆虐下引起揚(yáng)塵,造成大氣中降塵和可吸入顆粒物的大量增加,使其成為市區(qū)環(huán)境空氣的主要污染因子。(3)各種機(jī)動(dòng)車輛的大量增加,也成為市區(qū)環(huán)境污染的流動(dòng)污染源。加上道路狀況不佳,道路兩側(cè)綠地少,車輛的行駛也成為引起揚(yáng)塵的一個(gè)重要因素,其尾氣排放也是造成二氧化氮增加的原因。

四、防治對(duì)策和建議

污染源的防治主要有兩個(gè)方面:第一,對(duì)新建項(xiàng)目嚴(yán)格把關(guān),認(rèn)真執(zhí)行新項(xiàng)目審批的環(huán)評(píng)制度和“三同時(shí)”制度,項(xiàng)目竣工后要及時(shí)驗(yàn)收,沒有執(zhí)行“三同時(shí)”的項(xiàng)目堅(jiān)決不允許投入使用。第二,加快老污染源的治理,做好規(guī)劃,拓寬資金渠道,篩選先進(jìn)的治理技術(shù),通過限期治理、環(huán)境監(jiān)察、排污收費(fèi)等行政手段完成老污染源的治理,針對(duì)我市的污染源現(xiàn)狀應(yīng)采取如下具體防治對(duì)策:

1.加大宣傳力度,提高企業(yè)法人和個(gè)體業(yè)戶的環(huán)保意識(shí),增加他們治理的緊迫感。讓他們充分了解和認(rèn)識(shí)到污染治理的重要性及涉及到他們利益的有關(guān)問題,增強(qiáng)他們治理的責(zé)任感和緊迫感,施加強(qiáng)大的思想和經(jīng)濟(jì)壓力,讓他們盡快完成治理項(xiàng)目。

2.環(huán)保部門要加強(qiáng)大氣污染治理的領(lǐng)導(dǎo),把“藍(lán)天工程”各項(xiàng)工作落實(shí)到位,制定現(xiàn)實(shí)、可行、有效的政策和治理方案,并保證其連續(xù)性,嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),明確責(zé)任,充分調(diào)動(dòng)相關(guān)部門和環(huán)保部門的工作積極性,形成合力,一治到底,既要打攻堅(jiān)戰(zhàn),更要打好持久戰(zhàn)。

3.對(duì)新、改、擴(kuò)建設(shè)項(xiàng)目嚴(yán)格把關(guān),控制新污染源的總量,充分利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察機(jī)制發(fā)現(xiàn)新污染源,對(duì)這類漏批的項(xiàng)目要依照《環(huán)保法》嚴(yán)格處罰,停產(chǎn)治理,落實(shí)環(huán)評(píng)和“三同時(shí)”制度,從源頭上解決環(huán)境污染問題。

4.要積極探討大氣污染治理的新技術(shù)、新設(shè)備。我們要積極尋求和研究防治大氣污染的新技術(shù),據(jù)了解目前已有小噸位機(jī)燒鍋爐的產(chǎn)生和應(yīng)用,我們應(yīng)結(jié)合我市的實(shí)際情況,充分論證和引進(jìn)小噸位的機(jī)燒鍋爐,以給污染源單位在治理上更多的選擇。

通過對(duì)佳木斯市大氣污染現(xiàn)狀、影響因素、治理對(duì)策的研究,可以看出,只要市政府加強(qiáng)對(duì)城市大氣環(huán)境治理的領(lǐng)導(dǎo),行政管理部門加大治理力度,采取切實(shí)可行的治理措施,佳木斯市“藍(lán)天工程”將會(huì)順利開展,大氣環(huán)境質(zhì)量將會(huì)進(jìn)一步得到改善。

五、結(jié)論

佳木斯市大氣污染物擴(kuò)散過程是一個(gè)宏觀動(dòng)態(tài)過程,其中各種影響因素在同時(shí)起作用,而各種影響因素因季節(jié)和局地氣象條件不同而分別起主要和次要作用,即主要影響因素和次要影響因素可以在不同時(shí)段相互轉(zhuǎn)化,進(jìn)而使佳木斯市大氣污染物主要影響區(qū)域也有所差別。

理解了各種影響因素對(duì)大氣污染物擴(kuò)散的作用原理,掌握了大氣污染物擴(kuò)散規(guī)律,就可以根據(jù)實(shí)際情況來確定大氣污染物對(duì)城市的影響程度和確切范圍。

參考文獻(xiàn):

[1]崔九思,王欽源,王漢平.大氣污染監(jiān)測(cè)方法:第2版[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1997:32-68.

篇2

關(guān)鍵詞:空氣質(zhì)量;污染損害指數(shù);開封市

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2011)-08-0153-2

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展,城市規(guī)模擴(kuò)大,城市環(huán)境問題也日益突出,特別是城市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況的惡化給人們的生產(chǎn)和生活帶來了諸多的影響,并將成為制約今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素之一[1-4]。本研究利用開封環(huán)境空氣質(zhì)量定點(diǎn)監(jiān)測(cè)資料,探討城市發(fā)展過程中空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及其影響因素,并提出建議和對(duì)策,為有關(guān)部門進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量評(píng)估提供參考。

1 開封市環(huán)境空氣污染狀況

上世紀(jì)末,開封市空氣煙塵污染較為嚴(yán)重。據(jù)資料顯示,開封市空氣污染以煤煙型為主,煤煙型污染是以塵和SO2為代表的污染類型[5]。主要污染因素有:氣候和人為原因造成的風(fēng)沙揚(yáng)塵、建筑施工塵,燃煤污染,機(jī)動(dòng)車尾氣污染和飲食業(yè)煙塵油煙污染等[6]。近幾年,市有關(guān)部門對(duì)燃煤鍋爐和飲食業(yè)煙塵油煙污染進(jìn)行了集中整治,并加強(qiáng)施工工地現(xiàn)場(chǎng)管理,采取措施防止揚(yáng)塵,環(huán)境空氣狀況有所改觀,但環(huán)境形勢(shì)依然嚴(yán)峻。

2 數(shù)據(jù)收集與處理

2.1 數(shù)據(jù)來源

文中所用數(shù)據(jù)來自開封市空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站、1999-2008年河南省統(tǒng)計(jì)年鑒和1999-2008年開封市環(huán)境狀況公報(bào)。

按人口和功能區(qū)布點(diǎn)法,開封市環(huán)境監(jiān)測(cè)站在城區(qū)設(shè)立了4個(gè)環(huán)境空氣質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測(cè)點(diǎn),分別為:龍亭旅游品商場(chǎng)(商業(yè)、旅游及居住混合區(qū)),紗廠(工業(yè)、居住混合區(qū)),柴油機(jī)廠(工業(yè)、交通混合區(qū))、世紀(jì)星幼兒園(交通、居住混合區(qū))。

1999-2008年的主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)SO2、NO2、TSP(2004年以后為PM10)的年均值見表1。

表1 1999-2008年開封市主要空氣污染物濃度(mg/m3)[6]

注:由于測(cè)量項(xiàng)目不同,大氣顆粒物1999-2003年以總懸浮顆粒物為監(jiān)測(cè)指標(biāo),2004-2008年以可吸入顆粒物為監(jiān)測(cè)指標(biāo)。

另附:

表2 各主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)的國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7]

2.2 數(shù)據(jù)分析處理方法

本研究先采用污染損害指數(shù)法來分析污染因子對(duì)開封市環(huán)境空氣質(zhì)量的危害程度,然后通過國(guó)內(nèi)外常用的污染趨勢(shì)定量分析方法――相關(guān)系數(shù)法來分析開封市大氣污染的變化趨勢(shì)[8,9]。

除此之外,本研究還進(jìn)行了各主要污染物年際變化分析,探討各污染物的濃度與城市人口數(shù)量、市GDP總值、工業(yè)企業(yè)數(shù)量、民用汽車總量等因素之間的關(guān)系,旨在找出對(duì)環(huán)境污染貢獻(xiàn)較大的因素,為決策部門提供參考意見。

3 結(jié)果分析

3.1 整體空氣質(zhì)量的污染狀況分析

3.1.1 單因子的污染損害指數(shù) 國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)提出了多種環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,常見的有污染指數(shù)法、模糊評(píng)價(jià)法、灰色聚類法等。但這些方法都存在各自的不足[10,11]。污染損害指數(shù)公式是我國(guó)學(xué)者李祚泳借鑒空氣污染損害率評(píng)價(jià)法后提出的,能應(yīng)用于多種污染物的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)[12-15]。

空氣污染損害指數(shù)公式[13]如下:

其中xj為用下式表示的污染物j濃度的相對(duì)值:

兩式中:Ij――空氣污染物的污染損害指數(shù);

Cj――污染物j的實(shí)測(cè)濃度;

Cjo――為污染物j的設(shè)定的“基準(zhǔn)”濃度值(表3)。

表3 空氣污染物的“基準(zhǔn)”濃度值[13]

根據(jù)空氣污染損害指數(shù)公式,計(jì)算出各監(jiān)測(cè)指標(biāo)的污染損害指數(shù)見表5。

3.1.2 污染損害綜合指數(shù) 受m種污染物污染的空氣污染損害綜合指數(shù)計(jì)算公式為[13]:

式中:Wj――為污染物j的歸一化權(quán)值(表4)。

表4 環(huán)境空氣質(zhì)量級(jí)別與污染損害指數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系[13]

由上述公式計(jì)算出歷年污染損害綜合指數(shù)見表5。

表5 1999-2008年開封市主要空氣污染物污染損害指數(shù)

整體上看,開封市近十年總體狀況為輕度污染。2004年污染損害綜合指數(shù)達(dá)19.7,中度污染,為歷年環(huán)境空氣質(zhì)量最差的一年。從各污染物單因子損害指數(shù)來看,以TSP與PM10為代表的大氣顆粒物污染貢獻(xiàn)最大,全年污染損害指數(shù)均值超過12.5。

3.2 主要大氣污染物的變化趨勢(shì)分析

污染趨勢(shì)定量分析方法――相關(guān)系數(shù)法采用了Daniel趨勢(shì)檢驗(yàn),使用了Spearman相關(guān)系數(shù),公式如下[16,17]:

式中:N――時(shí)間周期(年);

di――變量Xi和Yi的差值,即:di=Xi-Yi;

Xi――周期Ⅰ到周期N按濃度值從小到大排列的序號(hào);

Yi――按時(shí)間排列的序號(hào)。

如果rs為正值表示呈上升趨勢(shì),若rs為負(fù)值則表示有下降趨勢(shì)。用秩相關(guān)系數(shù)rs與Spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表中的臨界值Wp進(jìn)行比較,若rs>Wp,則變化趨勢(shì)顯著,有意義;若rs

3.2.1 大氣顆粒物 1999-2007年,無(wú)論監(jiān)測(cè)指標(biāo)是TSP還是PM10,年均值均超過國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),只有2008年P(guān)M10年均值未超標(biāo),TSP歷年超標(biāo)率為100%,PM10歷年超標(biāo)率為80%。從污染損害程度方面分析,2004年的污染損害指數(shù)為歷年最高,達(dá)21.5,屬中度污染;2008年損害指數(shù)最低,為7.9,屬輕度污染。對(duì)1999-2008年連續(xù)10年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(表1)、污染物損害指數(shù)(表5)及趨勢(shì)進(jìn)行分析,TSP的rs=-0.6,│rs│ Wp(0.9)。結(jié)果表明:大氣顆粒物為主要污染物;1999-2003年開封市環(huán)境空氣中TSP濃度處于下降趨勢(shì),但下降趨勢(shì)不顯著;2004-2008年P(guān)M10濃度也處于下降趨勢(shì),且下降趨勢(shì)顯著。

3.2.2 SO2與NO2 開封市熱能源以煤為主,SO2主要來自煤炭燃燒。1999-2003年開封市大氣環(huán)境中的SO2濃度呈逐年上升的趨勢(shì)。從2004年起呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢(shì),到2008年SO2濃度年均值減少到歷年最低值0.038mg/m3。近十年間,SO2濃度除了2003、2004和2006年超標(biāo)之外,其余7年均低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)率為30% 。SO2年平均值為0.056mg/m3,接近國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)閾值。污染損害指數(shù)屬于輕度污染。經(jīng)檢驗(yàn),1999-2008年SO2的rs=0.236

NOx濃度全年變化較為平穩(wěn),近十年都控制在國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。由圖4可看出2001-2008年,開封市NOx變化規(guī)律與SO2大體一致。經(jīng)檢驗(yàn),NOx的rs=0.03

3.2.3 NOx/SO2 近十年間,空氣中各種污染物濃度呈現(xiàn)出不同的消長(zhǎng)趨勢(shì),使開封市空氣污染的總體特征也發(fā)生改變??傮w看來,開封市環(huán)境空氣污染為煤煙型污染,但在2001年之前環(huán)境空氣污染更接近汽車尾氣型污染,2000年NOx/SO2的比值[18]是10年間的最高值1.389。2001年以后,除了個(gè)別年份有所波動(dòng)之外,NOx/SO2的比值總體表現(xiàn)出緩慢增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),2003年NOx/SO2的rs=0.943>Wp(0.829),說明2003-2008年NOx與SO2的比值呈明顯上升趨勢(shì)。若按此趨勢(shì)發(fā)展,并考慮到民用汽車擁有量的增長(zhǎng),開封市環(huán)境空氣有可能會(huì)由煤煙型污染轉(zhuǎn)化為煤煙和汽車尾氣復(fù)合型污染。

4 結(jié)論

(1)1999-2004年開封市整體環(huán)境空氣質(zhì)量介于輕度污染和中度污染之間,自2004年來各監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)環(huán)境空氣的綜合損害指數(shù)逐年下降,且SO2與PM10的濃度年均值呈明顯下降趨勢(shì),可見近年整體環(huán)境空氣質(zhì)量在提高。隨著環(huán)保工作力度的進(jìn)一步加大,開封市整體環(huán)境空氣質(zhì)量有從輕度污染轉(zhuǎn)為清潔的可能性。

(2)通過對(duì)各主要污染物濃度年均值損害指數(shù)和變化趨勢(shì)分析發(fā)現(xiàn),大氣顆粒物(TSP、PM10)近十年年均污染損害指數(shù)最大,達(dá)到中度污染,其濃度呈逐年降低趨勢(shì)。SO2和NOx的污染損害程度較小,2006-2008年間污染狀況有較明顯改善。

(3)自2003年起,SO2和NOx的比值呈顯著上升趨勢(shì),由此可說明開封市環(huán)境空氣正由煤煙型污染向煤煙和汽車尾氣復(fù)合型污染轉(zhuǎn)化。

參考文獻(xiàn)

[1] 孔大為,王靜,曲東.塘沽區(qū)環(huán)境空氣中S02濃度變化及其原因分析[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,18(5):359-362.

[2] 鮑強(qiáng).中國(guó)城市大氣污染概況及其防治對(duì)策[J].環(huán)境科學(xué)進(jìn)展, 1996,4(1):1-18.

[3] Mayer H. Air pollution in cities[J].Atmos Envion,1999,33(2):4029-4037.

[4] 劉方,王瑞斌,李鋼.中國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè), 2004,20(12):8-10.

[5] 劉欣艷,任仁.北京市大氣污染的特點(diǎn)及成因[J].城市與減災(zāi),2003(1):41.

[6] 開封市環(huán)境保護(hù)局.開封市環(huán)境狀況公報(bào)[R].1999-2008.

[7] GB3095-1996,環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)局,1996.

[8] 周作明,荊國(guó)華,徐欣.湘潭市環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)分析及對(duì)策[J].四川環(huán)境,2005,24(5):27-29.

[9] 錢虹,李昌平.徐州市環(huán)境空氣質(zhì)量20年變化趨勢(shì)及對(duì)策[J].污染防治技術(shù),2001,14(4):37-40.

[10] 劉康蘭,袁浩.模糊綜合評(píng)判在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程,2008,18(1):55-56.

[11] 馮利華,王基一,章明卓.環(huán)境質(zhì)量的灰色聚類評(píng)價(jià)[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2000,26(4):37-39.

[12] 黃曉英,李娟,宛中華,宋麗紅.基于污染損害指數(shù)的深圳市環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)與分析[J].三峽環(huán)境與生態(tài),2009,2(4):41-45.

[13] 李祚泳,彭荔紅.基于遺傳算法優(yōu)化的大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的污染危害指數(shù)公式[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2000,20(4):313-317.

[14] 李祚泳,歐陽(yáng)潔.環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的普適公式[J].環(huán)境污染與防治,2001,23(4):200-202.

[15] 李祚泳,丁晶,彭荔紅.環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)原理與方法[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.

[16] 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.環(huán)境監(jiān)測(cè)資料匯編[M].北京:中國(guó)科學(xué)出版社,1998-12.98-99.

[17] 曲格平.中華環(huán)境保護(hù)基金會(huì)編.中國(guó)環(huán)境保護(hù)工作全書[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

[18] 張菊,苗鴻,歐陽(yáng)志云,王效科.近20年北京市城近郊區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化及其影響因素分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2006,26

(11):1886-1892.

篇3

關(guān)鍵詞:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);蜂群優(yōu)化算法;空氣質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2016)19-0229-03

Environmental Air Quality Assessment Method Based on ABC-BP Model

XI Jun-fu

(Information and Engineering Department, Xingtai Polytechnic College, Xingtai 054035, China)

Abstract: In order to provide a method for accurate and efficient evaluation of the air quality level, in this paper by bee colony optimization algorithm and BP neural network optimization, puts forward a ABC-BP model of environmental air quality assessment method based on, through the simulation experiment show that the method of air quality grade evaluation result is accurate, has a certain practicability.

Key words: BP neural network; artificial bee colony algorithm; air quality grade evaluation

1 引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展,大量有害物質(zhì)被排放到大氣中,空氣污染加劇,嚴(yán)重空氣污染已對(duì)人們的生活、生產(chǎn)活動(dòng)和健康造成了嚴(yán)重危害。當(dāng)前復(fù)合型、區(qū)域性空氣污染日益突出,京津冀、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲等區(qū)域灰霾現(xiàn)象頻繁發(fā)生。為了更好地表征我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況,反映當(dāng)前復(fù)合型大氣污染形勢(shì),完善了空氣質(zhì)量指數(shù)方式,迫切需要一個(gè)量化、科學(xué)、直觀、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)劣的評(píng)價(jià)體系。該評(píng)價(jià)體系有利于提高環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)工作的科學(xué)水平,更好地為公眾提供健康指引,推動(dòng)大氣污染防治。

2012年2月29日,中國(guó)環(huán)保部頒布了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012),該標(biāo)準(zhǔn)形成了對(duì) 6 類主要污染物( PM10、 PM2. 5、 O3、 CO、 SO2、 NO2 ) 的全面監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。本文通過蜂群算法和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、組合,建立ABC-BP模型對(duì)影響空氣質(zhì)量的污染指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià),從而更針對(duì)性地改善環(huán)境空氣質(zhì)量,更好地實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)。

2 相關(guān)工作

2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)路

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種多層向前網(wǎng)絡(luò),常用的是三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。BP算法通過正向傳播和誤差反向傳播兩個(gè)過程組成[1-2]。

2.2 空氣質(zhì)量指數(shù)

空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)是描述了空氣清潔或者污染的程度,以及對(duì)健康的影響,其數(shù)值越大、級(jí)別和類別越高、說明空氣污染狀況越嚴(yán)重,對(duì)人體的健康危害也就越大。AQI評(píng)價(jià)主要突出單向污染物指標(biāo)的作用,即空氣質(zhì)量級(jí)別取決于某一污染物質(zhì)量濃度對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量分指數(shù)(IAQI),見表1。

3 基于ABC-BP環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型建立

3.1 ABC-BP環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型

建立基于ABC-BP環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型步驟如下:

(1) 處理環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。

(2) 用訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

(3) 利用ABC算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),計(jì)算BP最優(yōu)連接權(quán)值和閾值。

(4) 使用測(cè)試樣本數(shù)據(jù),通過訓(xùn)練完成的ABC-BP模型進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)。

(5) 滿足終止條件(達(dá)到設(shè)定準(zhǔn)確率、超過預(yù)定最大循環(huán)次數(shù)),輸出空氣質(zhì)量等級(jí),否則返回步驟(3)繼續(xù)訓(xùn)練ABC-BP模型。

3.2 ABC-BP環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型參數(shù)優(yōu)化

人工蜂群算法是一種新的智能尋優(yōu)算法[3],該算法是通過蜂群中不同工種蜜蜂之間的協(xié)同合作,主要解決在新領(lǐng)域和已知領(lǐng)域進(jìn)行精確搜索之間矛盾,有效避免局部最優(yōu)解問題。利用蜂群優(yōu)化算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值和閾值,具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:

4 仿真實(shí)驗(yàn)與分析

4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站(http:///)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),采集了邢臺(tái)市2014年12月12日至2016年6月1日空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)包括PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3濃度值、AQI值和級(jí)別,前480條數(shù)據(jù)做訓(xùn)練數(shù)據(jù),后面數(shù)據(jù)做測(cè)試數(shù)據(jù)。空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別劃分[4],如下表2所示。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

采用ABC-BP空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型,輸入六項(xiàng)空氣污染物(PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3)日均濃度值,為了消除各位數(shù)據(jù)量級(jí)的差異,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一處理,轉(zhuǎn)化為[0,1]區(qū)間[5],輸出為一項(xiàng),根據(jù)空氣質(zhì)量指數(shù)級(jí)別標(biāo)準(zhǔn),輸出項(xiàng)生成值范圍為[0,6],各級(jí)輸出范圍分別是[0,1]、[1,2]、[2,3]、[3-4]、[4-5]、[5-6]。

經(jīng)過多次仿真實(shí)驗(yàn),ABC-BP空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用6-8-1結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)率設(shè)定為0.05、誤差精度為10-8,=20,=100,=1000,=100。ABC-BP空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明,采用ABC-BP空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際評(píng)價(jià)等級(jí)是一致的,表明該模型精度很高,能夠很好滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

5 結(jié)論

為了提供一種有效準(zhǔn)確評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量等級(jí)的方法,提出了基于ABC-BP模型環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)方法,使用ABC算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),可有效克服局部極值點(diǎn),避免陷入局部最優(yōu),并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明,該模型精度很高,能夠很好滿足空氣質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)實(shí)際應(yīng)用需求,具有一定實(shí)用性和推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn):

[1] 黃麗.BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法改進(jìn)及應(yīng)用研究[D].重慶:重慶師范大學(xué),2008:8-12

[2] 艾洪福,石營(yíng).基于BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的霧霾天氣預(yù)測(cè)研究[J].計(jì)算機(jī)仿真,2015,32(1):402-405.

[3] 張冬麗.人工蜂群算法的改進(jìn)及相關(guān)應(yīng)用研究[D].秦皇島:燕山大學(xué),2014:3-9.

篇4

關(guān)鍵詞:空氣質(zhì)量查詢 Android 平臺(tái) SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)

中圖分類號(hào):TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2016)04-0000-00

1 引言

城市空氣質(zhì)量是反映城市空氣污染程度的指標(biāo),它與人們的生活健康息息先關(guān)。近年來,由于城市工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的排放,汽車尾氣的排放,大量的有害氣體及顆粒物被排放到空氣中,空氣質(zhì)量受到了嚴(yán)重影響,人們的健康受到了威脅。為了控制環(huán)境污染,改善空氣質(zhì)量,我國(guó)積極采取措施對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),并且將檢測(cè)數(shù)據(jù)公布在中國(guó)環(huán)境檢測(cè)總站官網(wǎng)進(jìn)行公布。在環(huán)境檢測(cè)網(wǎng)站首頁(yè)上滾動(dòng)顯示多個(gè)城市的首要污染物,空氣等級(jí)及AQI指數(shù)數(shù)據(jù)。

現(xiàn)有的獲取空氣質(zhì)量資訊的渠道有報(bào)刊雜志,電視,網(wǎng)絡(luò),但這些方式各有優(yōu)缺。(1)借助報(bào)刊、電視媒體了解空氣質(zhì)量,數(shù)據(jù)經(jīng)過媒體人的加工處理,非常形象,但是由于報(bào)刊,電視對(duì)信息處理需要一定的時(shí)間,所以看到的往往不是最新數(shù)據(jù)。(2)網(wǎng)站獲取的空氣質(zhì)量情況,數(shù)據(jù)比較新,不足之處在于查看操作不方便,比如首先打開官方網(wǎng)站,隨后才能查找關(guān)注的城市空氣質(zhì)量。另外,空氣質(zhì)量采用數(shù)據(jù)指數(shù)描述,不夠直觀。

為了方便用戶第一時(shí)間了解和掌握空氣質(zhì)量狀況及變化情況,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)基于手機(jī)adroid平臺(tái)的城市空氣質(zhì)量查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過HTML解析,獲取來自中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的114個(gè)監(jiān)測(cè)城市的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)使用Android最新ActionBar樣式的導(dǎo)航界面以及直觀的儀表界面[1],實(shí)現(xiàn)了各城市空氣質(zhì)量指數(shù)查詢、空氣質(zhì)量排名查詢、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢、一周數(shù)據(jù)查詢等功能。

當(dāng)今社會(huì),智能手機(jī)市場(chǎng)正在不斷的發(fā)展與壯大,手機(jī)已經(jīng)成為人們生活中娛樂時(shí)不可缺少的移動(dòng)通訊設(shè)備。據(jù)易觀《2012年第1季度中國(guó)移動(dòng)終端市場(chǎng)季度監(jiān)測(cè)》中的數(shù)據(jù)顯示,截止到2012年6月,國(guó)內(nèi)智能機(jī)市場(chǎng)里搭載Android系統(tǒng)的智能手機(jī)終端的市場(chǎng)份額已達(dá)到76.7%,可以說是當(dāng)今手機(jī)市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊。同時(shí)由于霧霾天氣的增多,公眾環(huán)保意識(shí)有了提高,更多的人開始關(guān)注城市每天的空氣質(zhì)量,從而安排出行[2]。因此,設(shè)計(jì)和開發(fā)一款基于Android平臺(tái)手機(jī)的空氣質(zhì)量查詢系統(tǒng)是很有必要。利用該系統(tǒng)用戶可以查詢城市空氣質(zhì)量,查看關(guān)注的城市空氣質(zhì)量指數(shù),學(xué)習(xí)空氣質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)知識(shí),了解當(dāng)前空氣對(duì)健康狀況的影響以及應(yīng)當(dāng)采取的措施。同時(shí)能將這些指數(shù)以動(dòng)態(tài)圖表的形式展現(xiàn),數(shù)據(jù)看起來直觀簡(jiǎn)潔。

本項(xiàng)目是基于Android平臺(tái)下的城市空氣質(zhì)量查詢系統(tǒng)設(shè)計(jì),以Eclipse為開發(fā)工具,利用最新的AqiGuage動(dòng)態(tài)圖表來展示環(huán)境污染指數(shù),采用Android最新導(dǎo)航界面ActionBar設(shè)計(jì)主界面,使用SQLite技術(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)。

2研究?jī)?nèi)容

(1)檢測(cè)數(shù)據(jù)來源與HTML解析。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)來自中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站全國(guó)城市空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)發(fā)

平臺(tái)。通過該平臺(tái)可以實(shí)時(shí)查詢?nèi)珖?guó)各大城市空氣質(zhì)量指數(shù),空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)排名以及空氣質(zhì)量指數(shù)的歷史數(shù)據(jù)[3]。

(2)資源處理。在生成特定城市的數(shù)據(jù)訪問網(wǎng)址時(shí),需要將城市名稱的拼音作為id。本系統(tǒng)使

用資源文件存儲(chǔ)城市的name與城市id的對(duì)應(yīng)關(guān)系。另外,用戶在使用Android手機(jī)客戶端進(jìn)行城市的選擇時(shí),首先要選擇所在的省份,進(jìn)而選擇城市,所以需要建立資源文件實(shí)現(xiàn)城市與其所屬省份相對(duì)應(yīng)。

(3)UI設(shè)計(jì)。主界面擬采用Android最新樣式的導(dǎo)航界面。ActionBar被認(rèn)為是新版(3.0及以

上版本)Android系統(tǒng)中最重要的交互元素,在程序運(yùn)行中一直置于頂部,可以突出顯示一些重要操作,也可以顯示選項(xiàng)菜單,提供標(biāo)簽頁(yè)的切換方式。為節(jié)省頁(yè)面空間,將使用頻率低的操作放在Action overflow中,在程序中保持統(tǒng)一的頁(yè)面導(dǎo)航和切換方式[4]。

(4)AqiGuage動(dòng)態(tài)圖表。為了更直觀地看出各個(gè)城市的空氣質(zhì)量指數(shù),系統(tǒng)計(jì)劃通過AqiGauge

類設(shè)計(jì)了顯示AQI儀表界面的自定義控件。構(gòu)造onMea?sure(widthMeasureSpec,heightMeasureSpec)方法指明儀表控件可獲得的空間以及關(guān)于這個(gè)空間描述的元數(shù)據(jù)。其中setMeasuredDi?mension直接設(shè)定了儀表控件的高度和寬度。另外,系統(tǒng)通過android.graphics包中的諸多類進(jìn)行儀表控件的圖像繪制。

(5)SQLite技術(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù),研究?jī)?nèi)容主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析、概念模型設(shè)計(jì)、邏輯模型設(shè)

計(jì)、物理模型設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)。研究SQLite技術(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)表的方法[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

本電子書閱讀器基于Android平臺(tái),以Java為主要開發(fā)言語(yǔ),選用SQLite作為開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了主要城市空氣質(zhì)量指數(shù)查詢、空氣質(zhì)量排名查詢、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢、一周數(shù)據(jù)查詢等功能。經(jīng)過反復(fù)的測(cè)試,閱讀器能夠順利的在手機(jī)上運(yùn)行,界面簡(jiǎn)潔友好,操作簡(jiǎn)單。

參考文獻(xiàn)

[1]曾健平,邵艷潔.Android系統(tǒng)架構(gòu)及應(yīng)用程序開發(fā)研究[J].微計(jì)算機(jī)信息,2011,9(27):1-3.

[2] hin,Erika Michelle. Helping Developers Construct Secure Mobile Applications[D]. California: In the Graduate Division of the University of California, Berkeley,2013. [3]董文彬.淺論軟件需求分析[J].科技視界,2012,26:236-237.

[4]Ram,Karthik. Git can facilitate greater reproducibility and increased transparency in science[J]. Source Code for Biology and Medicine 2013,8:1-8. [5]唐敏,宋杰.嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)SQLite的原理與應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2008,1:600-603.

收稿日期:2016-03-22

篇5

    指表示水中有機(jī)化合物等需氧物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。當(dāng)水中所含有機(jī)物與空氣接觸時(shí),由于需氧微生物的作用而分解,使之無(wú)機(jī)化或氣體化時(shí)所需消耗的氧量,即為生化需氧量。以毫克/升表示。它是通過往所測(cè)水樣中加入能分解有機(jī)物的微生物和氧飽和水,在一定的溫度(20℃)下,經(jīng)過規(guī)定天數(shù)的反應(yīng),然后根據(jù)水中氧的減少量來測(cè)定。

    溶解氧(DO)

    溶解氧量受水溫、氣壓和溶質(zhì)(如鹽分)的影響,隨水溫升高而減少,與大氣中氧分壓成比例增加。由于水被污染,有機(jī)腐敗物質(zhì)和其他還原性物質(zhì)的存在,溶解氧就被消耗,所以越干凈的水,所含溶解氧越多;水污染越厲害,溶解氧就越少。

    化學(xué)需氧量(COD)

    是在一定條件下,用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量,以氧的毫克/升表示。它利用化學(xué)氧化劑,將水樣中的還原物質(zhì)加以氧化,然后從剩余的氧化劑的量計(jì)算出氧的消耗量。它的測(cè)定,可用重鉻酸鉀法,也可用高錳酸鹽法。

    空氣污染指數(shù)(API)

    空氣質(zhì)量周報(bào)就是根據(jù)國(guó)家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的幾種常見污染物例行監(jiān)測(cè)的結(jié)果,評(píng)價(jià)城市一周內(nèi)的空氣質(zhì)量,并以空氣污染指數(shù)的表征形式來向公眾。

    空氣污染指數(shù)(AIR POLLUTION INDEX,簡(jiǎn)稱API)是一種反映和評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量的方法,就是將常規(guī)監(jiān)測(cè)的幾種空氣污染物的濃度簡(jiǎn)化成為單一的概念性數(shù)值形式、并分級(jí)表征空氣質(zhì)量狀況與空氣污染的程度,其結(jié)果簡(jiǎn)明直觀,使用方便,適用于表示城市的短期空氣質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)。

    空氣污染指數(shù)的確定原則:空氣質(zhì)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??諝馕廴局笖?shù)是根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)污染物對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響來確定污染指數(shù)的分級(jí)及相應(yīng)的污染物濃度限值。目前我國(guó)所用的空氣指數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是:(1)空氣污染指數(shù)(API)50點(diǎn)對(duì)應(yīng)的污染物濃度為國(guó)家空氣質(zhì)量日均值一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);(2)API100點(diǎn)對(duì)應(yīng)的污染物濃度為國(guó)家空氣質(zhì)量日均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);(3)API200點(diǎn)對(duì)應(yīng)的污染物濃度為國(guó)家空氣質(zhì)量日均值三級(jí)標(biāo)準(zhǔn);(4)API更高值段的分級(jí)對(duì)應(yīng)于各種污染物對(duì)人體健康產(chǎn)生不同影響時(shí)的濃度限值,API500點(diǎn)對(duì)應(yīng)于對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重危害時(shí)各項(xiàng)污染物的濃度。

    根據(jù)我國(guó)空氣污染的特點(diǎn)和污染防治工作的重點(diǎn),目前計(jì)入空氣污染指數(shù)的污染物項(xiàng)目暫定為:二氧化硫、氮氧化物和總懸浮顆粒物。隨著環(huán)境保護(hù)工作的深入和監(jiān)測(cè)技術(shù)水平的提高,再調(diào)整增加其它污染項(xiàng)目,以便更為客觀地反應(yīng)污染狀況。

篇6

【關(guān)鍵詞】公共場(chǎng)所;空氣質(zhì)量;監(jiān)測(cè)監(jiān)督

1 公共場(chǎng)所范圍與空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)

公共場(chǎng)所是供公眾從事社會(huì)生活的各種場(chǎng)所。公眾是指不同性別、年齡、職業(yè)、民族或國(guó)籍、不同健康狀況、不同人際從屬關(guān)系的個(gè)體組成的流動(dòng)人群。公共場(chǎng)所是提供公眾進(jìn)行工作、學(xué)習(xí)、經(jīng)濟(jì)、文化、社交、娛樂、體育、參觀、醫(yī)療、衛(wèi)生、休息、旅游和滿足部分生活需求所使用的一切公用建筑物、場(chǎng)所及其設(shè)施的總稱。例如賓館、洗浴場(chǎng)所、美容美發(fā)場(chǎng)所、影劇院、圖書博物館、體育健身房、歌舞廳、超市商場(chǎng)、候診室候車室、食堂飯店等。

公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量的重要根據(jù)是我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)空氣質(zhì)量。綜合各個(gè)大型公共場(chǎng)所的特點(diǎn)功能明確監(jiān)測(cè)使用的指標(biāo):例如空氣的溫濕度、大小流速、新風(fēng)量、一氧化碳、二氧化碳、可以吸入的顆粒物、二氧化氮、笨、甲醛、揮發(fā)性物質(zhì)、總數(shù)菌落等。

2 影響公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量的因素

評(píng)價(jià)公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量一般選擇微小氣候與空氣清潔程度。微小氣候主要包括溫濕度、氣流速度、熱輻射等因素。這些因素對(duì)人體產(chǎn)生了綜合作用。其中溫濕度帶來了極為顯著的影響。人體是通過輻射、傳導(dǎo)與皮膚出汗向附近空氣進(jìn)行散熱。較高或者較低的氣溫會(huì)促使人感到較熱與較冷。人體較熱時(shí)會(huì)造成散熱不良進(jìn)一步出現(xiàn)舒張血管、增速脈搏,甚至?xí)霈F(xiàn)頭暈等系列癥狀。溫度較低時(shí),人體就會(huì)降低代謝功能,呼吸與脈搏也會(huì)緩慢,促使皮膚較緊,呼吸道減弱了抵抗能力??刂乒矆?chǎng)所溫度指標(biāo)包含了出于保護(hù)身體健康而編制的保證熱舒適感的最佳溫度。另外,考慮到對(duì)稱的熱輻射以及分布均勻的溫度時(shí)空,對(duì)垂直、水平溫差以及晝夜溫度也提出了相關(guān)的要求。

溫度也顯著影響了人體健康。濕度較大則會(huì)對(duì)人體散熱蒸發(fā)產(chǎn)生抑制,使人感到不舒服。冬天溫度較低,熱傳導(dǎo)加速則會(huì)使人感覺寒冷。當(dāng)室內(nèi)溫度較低時(shí)可吸入塵在空氣中中增加了濃度,對(duì)空氣質(zhì)量造成影響。溫度降低人的呼吸道粘膜將會(huì)散失很多水分,降低了防御能力,容易患感冒等疾病。影響人體舒適感的重要因素還有室內(nèi)氣流大小。最佳的風(fēng)速不但有利于換氣通風(fēng)與凈化空氣,并且還能很好的刺激人體皮膚,有利于調(diào)節(jié)體溫。

此外,影響公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量的因素還包括:一是大量人員流動(dòng),人均占有空間極??;二是吸煙和食品制作產(chǎn)生的煙霧加重了空氣污染的程度;三是近些年來經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,公共場(chǎng)所雖然安裝了中央空調(diào),但是缺少凈化消毒空氣的設(shè)備。在建設(shè)大部分公共場(chǎng)所的過程中忽略了通風(fēng)設(shè)備。通過監(jiān)測(cè)可知,這些公共場(chǎng)所的二氧化碳和一氧化碳全部超出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境中存在著較低的空氣氧分壓。人們長(zhǎng)時(shí)間滯留在這種環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)乏力、胸悶以及心慌等現(xiàn)象。

綜合分析,公共場(chǎng)所日益凸顯了空氣污染問題。為了對(duì)人們的身心健康積極保護(hù),迫切需要積極宣傳教育,提升人們的環(huán)境意識(shí)。目前人們已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到大氣和水污染,可是對(duì)于公共場(chǎng)所空氣污染還是缺乏認(rèn)識(shí),因此需要利用各種形式宣傳公共場(chǎng)所空氣污染對(duì)人體產(chǎn)生的危害。在對(duì)公共場(chǎng)所進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)應(yīng)當(dāng)注意配置相關(guān)的通風(fēng)設(shè)施,并且應(yīng)當(dāng)由衛(wèi)生部門實(shí)施衛(wèi)生評(píng)價(jià),以便保證公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量。促使人們認(rèn)識(shí)到良好的空氣質(zhì)量更加有利于身心健康。此外,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)衛(wèi)生監(jiān)督和場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),提升公共場(chǎng)所管理者的素質(zhì)。

3 公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)監(jiān)督方法

(一)建立公共場(chǎng)所監(jiān)測(cè)監(jiān)督部門

1建立公共場(chǎng)所監(jiān)測(cè)質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)室

監(jiān)測(cè)公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量的重要保證便是監(jiān)測(cè)儀器,只有構(gòu)建質(zhì)檢實(shí)驗(yàn)室,修改編制監(jiān)測(cè)公共場(chǎng)所的各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),檢測(cè)公共場(chǎng)所監(jiān)測(cè)儀器質(zhì)量,積極認(rèn)證公共場(chǎng)所監(jiān)測(cè)水平,徹底確保公共場(chǎng)所監(jiān)測(cè)質(zhì)量。

2補(bǔ)充修訂目前的規(guī)范

雖然公共場(chǎng)所衛(wèi)生監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范對(duì)現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范監(jiān)測(cè)發(fā)揮了關(guān)鍵作用,可是有些地方還是缺乏較強(qiáng)的操作性,實(shí)際監(jiān)測(cè)過程中還是沒有考慮到一些情況,有必要對(duì)其實(shí)行補(bǔ)充與修訂,詳細(xì)規(guī)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置、高度、時(shí)間、數(shù)量等,使監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)更加規(guī)范,可以獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

(二)安裝公共場(chǎng)所自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備

1自動(dòng)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量裝置的安裝需要獲得國(guó)家衛(wèi)生部門認(rèn)可。2每月自檢至少一次,產(chǎn)生非正常運(yùn)行或者事故狀況,應(yīng)當(dāng)確保及時(shí)檢查,并且儲(chǔ)存相關(guān)的檢查資料。3根據(jù)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的操作說明、養(yǎng)護(hù)制度要求實(shí)行管理工作,同時(shí)設(shè)置臺(tái)賬。4及時(shí)呈報(bào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),為空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置申報(bào)有關(guān)的年檢和驗(yàn)收等工作。

(三)制定相關(guān)技術(shù)正確使用中央空調(diào)

在目前無(wú)法改進(jìn)中央空調(diào)的情況下,需要制定相關(guān)的技術(shù)要求:1制定預(yù)防空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)方案和控制介空氣疾病傳播。2強(qiáng)化新風(fēng)系統(tǒng),加強(qiáng)空氣在室內(nèi)的流通。3保證清潔的空調(diào)機(jī)房與新風(fēng)口附近環(huán)境,新風(fēng)的引入需要達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。4定期清洗消毒空調(diào)系統(tǒng),運(yùn)行空調(diào)系統(tǒng)之前必須更換與清洗過濾器和過濾網(wǎng)。5及時(shí)消毒清洗冷卻塔和冷卻水系統(tǒng)。6將空氣消毒除菌設(shè)備安裝在中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部。

(四)處罰有關(guān)違法規(guī)定的措施

1拒絕上報(bào)或者謊報(bào)公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。2無(wú)法正常使用或者自行改變公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置,同時(shí)獲得的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)情況嚴(yán)重不符。3公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備產(chǎn)生故障沒有立即上報(bào),沒有經(jīng)過批準(zhǔn)自行停止使用或者采取對(duì)應(yīng)的方法。4缺乏一定的條件造成公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作不能開展或者無(wú)法運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。5對(duì)公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)拒絕及阻撓或者在被檢查過程中造假。

4 結(jié)束語(yǔ)

近些年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,不斷深入開展公共場(chǎng)所監(jiān)測(cè)監(jiān)督工作,人們逐漸開始提高了公共衛(wèi)生意識(shí),開始重視室內(nèi)空氣質(zhì)量,由于公共場(chǎng)所環(huán)境污染帶來的各類疾病嚴(yán)重影響了人們的生活工作,所以,全社會(huì)普遍關(guān)注公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),提高公共場(chǎng)所空氣質(zhì)量,確保人類身體健康,需要從根本做起,對(duì)各種室內(nèi)建筑、裝飾、使用工具所引發(fā)的空氣污染嚴(yán)格進(jìn)行控制,盡可能減少污染產(chǎn)生的根源,同時(shí)增加監(jiān)督監(jiān)測(cè)工作的強(qiáng)度,編制更加實(shí)際有效的監(jiān)測(cè)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn),為人們制造一個(gè)清新美好的生活工作環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞 濰坊;空氣;污染物,相關(guān)性

中圖分類號(hào): TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

1 引言

人類對(duì)環(huán)境大氣污染問題的認(rèn)識(shí)是逐步深入的,早在12世紀(jì),一位哲學(xué)家、科學(xué)家Moses Maimonides(1135-1204)已經(jīng)關(guān)注到了環(huán)境問題[1]。濰坊市作為地級(jí)市,盡管已經(jīng)開展了相關(guān)的環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè),但是并未對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量問題進(jìn)行相關(guān)的研究。本文利用濰坊市2013年大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)濰坊市環(huán)境空氣質(zhì)量特征進(jìn)行分析,并對(duì)污染物項(xiàng)目進(jìn)行初步的相關(guān)性分析。

2、資料與方法

2.1 研究區(qū)概況

濰坊,古稱“濰縣”,又名“鳶都”,位于中國(guó)第一大半島山東半島的中部,山東省下轄地級(jí)市,與青島、淄博、煙臺(tái)、臨沂等地相鄰。地扼山東內(nèi)陸腹地通往半島地區(qū)的咽喉,膠濟(jì)鐵路橫貫市境東西,是半島城市群地理中心。地處黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)、山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)兩大國(guó)家戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要交匯處。中國(guó)新二線城市,是中國(guó)最具投資潛力和發(fā)展活力的新興經(jīng)濟(jì)強(qiáng)市。

濰坊市總面積15859平方公里,約占山東省總面積的10%。轄4區(qū)6市2縣。氣候?qū)倥瘻貛Ъ撅L(fēng)型半濕潤(rùn)大陸行。

2.2 數(shù)據(jù)采集

濰坊市城區(qū)環(huán)境空氣共設(shè)有省控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位9個(gè),其中國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)位5個(gè),數(shù)據(jù)均來自空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。其中,二氧化硫監(jiān)測(cè)儀器采用API100E二氧化硫監(jiān)測(cè)儀,二氧化氮監(jiān)測(cè)儀器采用API200E氮氧化物監(jiān)測(cè)儀,一氧化碳監(jiān)測(cè)儀器采用API 300E一氧化碳監(jiān)測(cè)儀,臭氧監(jiān)測(cè)儀器采用API 400E臭氧監(jiān)測(cè)儀,可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物監(jiān)測(cè)儀器采用BAM-1020懸浮物顆粒監(jiān)測(cè)儀。點(diǎn)位的設(shè)置和布設(shè)嚴(yán)格按照國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)規(guī)范和點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)置和布設(shè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在一定程度上能夠全面如實(shí)的反應(yīng)濰坊市區(qū)的空氣污染狀況。

2.3數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)

按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法采用環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)法。

3.監(jiān)測(cè)結(jié)果與評(píng)價(jià)

3.1空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果

2013年濰坊市城區(qū)二氧化硫日均值濃度范圍在0.018-0.355毫克/立方米之間,日評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率為89.0%,年均值超標(biāo)。二氧化氮日均值濃度范圍在0.013-0.140毫克/立方米之間,日評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率為93.4%,年均值超標(biāo)??晌腩w粒物日均值濃度范圍在0.031-0.439毫克/立方米之間,日評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率為54.4%,年均值超標(biāo)。細(xì)顆粒物日均值濃度范圍在0.017-0.308毫克/立方米之間,日評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率為43.9%,年均值超標(biāo)。一氧化碳日均值濃度范圍在0.357-3.835毫克/立方米之間,日評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率為100%,年評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo),達(dá)到國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。臭氧日均值濃度范圍在0.020-0.211毫克/立方米之間,日評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)率為93.4%,年均值達(dá)標(biāo),達(dá)到國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2空氣質(zhì)量狀況綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)2013年濰坊市9個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)結(jié)果,2013年城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)為9.85, 污染評(píng)價(jià)分指數(shù)由大到小的順序?yàn)榧?xì)顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳,細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物的污染分指數(shù)分別為2.95和2.33,兩項(xiàng)指數(shù)總和為5.28,為主要污染物,其中細(xì)顆粒物為首要污染物。

濰坊市區(qū)冬季污染指數(shù)最高,PM10、PM2.5高污染分指數(shù)主要集中在冬季,影響市區(qū)空氣質(zhì)量的主要污染物為可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物,采暖季最重。二氧化硫和二氧化氮污染也主要集中在采暖季。臭氧以夏季污染最嚴(yán)重,這與強(qiáng)的日照等因素有關(guān)。

濰坊市“藍(lán)天白云,繁星閃爍”天數(shù)150天,全省第七。近年來,尤其是全面開展“三八六”環(huán)保行動(dòng)以來,通過推進(jìn)重點(diǎn)區(qū)域大氣污染綜合整治,主要大氣污染物濃度總體有所改善。總體來講,濰坊市大氣污染呈現(xiàn)區(qū)域性復(fù)合型特點(diǎn),就中心城區(qū)而言,主要是北部、東南部、西部三大片區(qū)。

3.3年內(nèi)時(shí)空變化分布規(guī)律分析

近幾年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,濰坊市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況隨不同季節(jié)和天氣呈明顯變化趨勢(shì)。尤其是二氧化硫,采暖期高于非采暖期,冬春季節(jié)高于夏秋季節(jié)。夏秋兩季因雨水較多,空氣質(zhì)量相對(duì)較好;春季干燥少雨,受土壤塵影響大;冬季受煤煙塵影響較大,當(dāng)遭遇靜風(fēng)、逆溫等不利于大氣污染物沉降和擴(kuò)散的天氣時(shí),空氣質(zhì)量會(huì)維持在較低水平。濰坊市細(xì)顆粒物作為首要污染物的天數(shù)最多,為257天,季節(jié)變化性不大,可吸入顆粒物作為首要污染物的天數(shù)季節(jié)性變化較大,春秋多于冬夏,這與春秋刮風(fēng)天氣較多有關(guān)。臭氧作為首要污染物的比例較往年有所升高。

城區(qū)環(huán)境空氣中的污染物,空間性變化不大。

3.4年度對(duì)比

2013年與2012年度相比,6項(xiàng)污染物年均濃度值均有所升高。空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率有所降低。

4.污染物相關(guān)性分析

污染物的濃度并非一個(gè)特定的數(shù)值,將這六種污染物進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析,得出的相關(guān)性見下表。

二氧化硫與一氧化碳呈高度正相關(guān),與臭氧呈中度負(fù)相關(guān);二氧化氮與與一氧化碳呈高度正相關(guān),與臭氧呈中度負(fù)相關(guān);臭氧與二氧化硫呈中度負(fù)相關(guān),與二氧化氮、一氧化碳、細(xì)顆粒物呈低度負(fù)相關(guān);可吸入顆粒物與細(xì)顆粒物接近于顯著相關(guān)。

5.結(jié)論

通過對(duì)濰坊市2013年9個(gè)空氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)位六項(xiàng)污染物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物年均值均超過國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),一氧化碳和臭氧年均值達(dá)到了國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。日均值只有一氧化碳達(dá)到國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),其余均超標(biāo)。濰坊的首要污染物為細(xì)顆粒物,二氧化硫和二氧化氮在采暖季污染比較嚴(yán)重,可吸入顆粒物濃度春秋多于冬夏,細(xì)顆粒物季節(jié)變化性不大,臭氧污染夏季最嚴(yán)重,這說明濰坊的空氣質(zhì)量有待于進(jìn)一步改善。

可吸入顆粒物與細(xì)顆粒物接近于顯著相關(guān),臭氧與二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和細(xì)顆粒物呈負(fù)相關(guān)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞 環(huán)境 生活質(zhì)量 氣象指數(shù)

一、紫外線

(一)分類及作用

紫外線按其波長(zhǎng)可分為三個(gè)部分:A紫外線波長(zhǎng)位于0.32~0.40微米之間,A紫外線對(duì)我們的影響表現(xiàn)在對(duì)合成維生素D有促進(jìn)作用,但過量照射會(huì)引起光致凝結(jié),抑制免疫系統(tǒng)功能,太少或缺乏A紫外線照射又容易患紅斑病和白內(nèi)障;B紫外線波長(zhǎng)位于0.28~0.32微米之間,B紫外線對(duì)我們的影響表現(xiàn)在使皮膚變紅和短期內(nèi)降低維生素D的生成,長(zhǎng)期接受可能導(dǎo)致皮膚癌,白內(nèi)障及抑制免疫系統(tǒng)功能;C紫外線波長(zhǎng)位于0.01~0.28微米之間;C紫外線幾乎都被臭氧層所吸收,對(duì)我們影響不大。紫外線對(duì)人類的影響主要表現(xiàn)為A紫外線和B紫外線的綜合作用。

(二)紫外線指數(shù)

紫外線指數(shù)是指當(dāng)太陽(yáng)在天空中的位置最高時(shí)(一般是在中午前后,即上午10時(shí)至下午3時(shí)的時(shí)間段里),到達(dá)地球表面的太陽(yáng)光線中的紫外線輻射對(duì)人體皮膚的可能損傷程度。紫外線指數(shù)分為5級(jí):1級(jí)輻射強(qiáng)度最弱;2級(jí)輻射強(qiáng)度弱;3級(jí)輻射強(qiáng)度中等;4級(jí)輻射強(qiáng)度強(qiáng);5級(jí)輻射強(qiáng)度很強(qiáng)。級(jí)數(shù)越高,紫外線越強(qiáng)烈,對(duì)人體健康就越有害。人們可以對(duì)應(yīng)級(jí)別采取有效防護(hù)措施,保護(hù)身體健康。

二、空氣污染指數(shù)

(一)定義及分級(jí)限制

空氣污染指數(shù)(AirpollutionIndex,簡(jiǎn)稱API)是根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)污染物對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響來確定污染指數(shù)的分級(jí)及相應(yīng)的污染物濃度值??諝馕廴局笖?shù)關(guān)注的是吸入受到污染的空氣以后幾小時(shí)或幾天內(nèi)人體健康可能受到的影響??諝馕廴局笖?shù)劃分為0~50、51~100、101~150、151~200、201~250、251~300和大于300七檔,對(duì)應(yīng)于空氣質(zhì)量的七個(gè)級(jí)別,指數(shù)越大,級(jí)別越高,說明污染越嚴(yán)重,對(duì)人體健康的影響也越明顯??諝馕廴局笖?shù)為0~50,空氣質(zhì)量級(jí)別為I級(jí),空氣質(zhì)量狀況屬于優(yōu)??諝馕廴局笖?shù)為51~100,空氣質(zhì)量級(jí)別為II級(jí),空氣質(zhì)量狀況屬于良??諝馕廴局笖?shù)為101~150,空氣質(zhì)量級(jí)別為III(1)級(jí),空氣質(zhì)量狀況屬于輕微污染??諝馕廴局笖?shù)為151~200,空氣質(zhì)量級(jí)別為III(2)級(jí),空氣質(zhì)量狀況屬于輕度污染??諝馕廴局笖?shù)為201~300,空氣質(zhì)量級(jí)別為IV(1)級(jí)和IV(2)級(jí),空氣質(zhì)量狀況屬于中度和中度重污染??諝馕廴局笖?shù)大于300,空氣質(zhì)量級(jí)別為V級(jí),空氣質(zhì)量狀況屬于重度污染。空氣污染指數(shù)的預(yù)測(cè)可以在嚴(yán)重的空氣污染情況出現(xiàn)前,提醒市民大眾,特別是那些對(duì)空氣污染敏感的人士。例如,患有心臟病或呼吸系統(tǒng)毛病者,在必要時(shí)采取預(yù)防措施。

(二)光化學(xué)煙霧污染與健康

光化學(xué)煙霧是排入大氣的氮氧化物和碳?xì)浠锸芴?yáng)紫外線作用產(chǎn)生的一種具有刺激性的淺藍(lán)色的煙霧,它包含有臭氧(O3)、醛類、硝酸酯類(PAN)等多種復(fù)雜化合物。日光輻射強(qiáng)度是形成光化學(xué)煙霧的重要條件,因此在一年中,夏季是發(fā)生光化學(xué)煙霧的季節(jié);而一天中,下午2時(shí)前后是光化學(xué)煙霧達(dá)到峰值的時(shí)刻。光化學(xué)氧化劑可由城市污染區(qū)擴(kuò)散到100公里甚至700公里以外。當(dāng)遇逆溫或不利于擴(kuò)散的氣象條件時(shí),煙霧會(huì)積聚不散,造成大氣污染事件。大氣中的氮氧化物和碳?xì)浠镏饕獊碜云囄矚?、石油和煤燃燒的廢氣及大量使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑等。在太陽(yáng)紫外線的作用下,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成臭氧和醛類等二次污染物。當(dāng)大氣中臭氧的濃度達(dá)到200~1000微克/米3時(shí),會(huì)引起哮喘發(fā)作,導(dǎo)致上呼吸道疾患惡化,同時(shí)也刺激眼睛,使視覺敏感度和視力降低;濃度在400~1600微克/米3時(shí),只要接觸兩小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)氣管刺激癥狀,引起胸骨下疼痛和肺通透性降低,使機(jī)體缺氧;濃度再高,就會(huì)出現(xiàn)頭痛,并使肺部氣道變窄,出現(xiàn)肺氣腫。接觸時(shí)間過長(zhǎng),還會(huì)損害中樞神經(jīng),導(dǎo)致思維紊亂或引起肺水腫等。臭氧還可引起潛在性的全身影響,如誘發(fā)淋巴細(xì)胞染色體畸變、損害酶的活性和溶血反應(yīng),影響甲狀腺功能、使骨骼早期鈣化等。

三、舒適度指數(shù)

舒適度指數(shù)是結(jié)合溫度、濕度、風(fēng)等氣象要素對(duì)人體的綜合作用,表征人體在大氣環(huán)境中舒適與否,以及防范天氣冷熱突變的指數(shù)。舒適度指數(shù)為4級(jí),體感溫度41℃;指數(shù)為3級(jí),體感溫度35℃~41℃;指數(shù)為2級(jí),體感溫度29℃~35℃;指數(shù)為1級(jí),體感溫度23℃~29℃;指數(shù)為0級(jí),體感溫度18℃~23℃;指數(shù)為-1級(jí),體感溫度13℃~18℃;指數(shù)為-2級(jí),體感溫度8℃~13℃;指數(shù)為-3級(jí),體感溫度4℃~8℃;指數(shù)為-4級(jí),體感溫度4℃;舒適度指數(shù)等級(jí)越高,氣象條件對(duì)人體舒適感的影響越大,舒適感越差。通常情況下,溫度20℃~24℃,濕度40%~60%是體感最舒適的溫、濕度范圍。

四、晨練指數(shù)

晨練指數(shù)是綜合了溫度、濕度、風(fēng)速,天氣現(xiàn)象、降水等氣象條件對(duì)晨練人身體健康的影響,為此我們初步建立了晨練時(shí)外界環(huán)境中氣象要素的標(biāo)準(zhǔn)。晨練的人特別是中老年人,應(yīng)根據(jù)晨練指數(shù),有選擇地進(jìn)行晨練,這樣才能保證身體不受外界不良?xì)庀髼l件的影響,真正達(dá)到鍛煉身體的目的。晨練指數(shù)分為5級(jí):1級(jí)各種氣象條件都很好;2級(jí)一種氣象條件不太好;3級(jí)二種氣象條件不太好;4級(jí)三種氣象條件不太好;5級(jí)所有氣象條件都不好(所有氣象條件是指天空狀況、風(fēng)、溫度、濕度以及污染狀況)。污染指數(shù)預(yù)報(bào)分為5級(jí),當(dāng)空氣質(zhì)量在1~3級(jí)時(shí),均可以晨練;4級(jí)時(shí),選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)方式;而5級(jí)時(shí)必須停止晨練。人們?cè)诳諝馕廴緡?yán)重的地方晨練,如跑步、散步、做操、練氣功等久之必病。污染指數(shù)預(yù)報(bào)分為5級(jí),當(dāng)空氣質(zhì)量在1~3級(jí)時(shí),均可以晨練;4級(jí)時(shí),選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)方式;而5級(jí)時(shí)必須停止晨練。人們?cè)陉幪臁⒂晏?、雪天、霧天時(shí)可以根據(jù)晨練指數(shù)和空氣質(zhì)量污染指數(shù)選擇合適的地方進(jìn)行晨練,可以預(yù)防人體健康疾病的產(chǎn)生。

五、旅游指數(shù)

旅游指數(shù)是根據(jù)天氣的變化情況,結(jié)合氣溫、風(fēng)速和具體的天氣現(xiàn)象,并綜合了舒適度指數(shù)、穿衣指數(shù)、中暑指數(shù)、紫外線指數(shù)等生活氣象指數(shù),給人們出游提供的建議。旅游指數(shù)分為5級(jí),級(jí)數(shù)越高,越不適宜旅游。

六、交通氣象指數(shù)

交通氣象指數(shù)是根據(jù)雨、雪、霧、沙塵、陰晴等天氣現(xiàn)象對(duì)交通狀況的影響進(jìn)行分類,其中主要以能見度為標(biāo)準(zhǔn),并包括對(duì)路面狀況的描述,以提醒廣大司機(jī)朋友在此種天氣狀況下出行時(shí),能見度是否良好,剎車距離是否應(yīng)延長(zhǎng),是否容易發(fā)生交通事故等,減少由于不利天氣狀況而造成的人員及財(cái)產(chǎn)損失。交通指數(shù)分為5級(jí),級(jí)數(shù)越高,天氣現(xiàn)象對(duì)交通的影響越大。

通過對(duì)環(huán)境氣象指數(shù)的探討,人們能夠更好地了解和理解環(huán)境和生活氣象指數(shù)的意義及實(shí)用性,充分地發(fā)揮氣象預(yù)報(bào)對(duì)生活的指導(dǎo)作用,以便采取各種對(duì)策和措施來保護(hù)環(huán)境和人類自己。

(作者單位為山西省原平市排水監(jiān)管中心)

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣明康,周澤江.中國(guó)濕地生物多樣性的保護(hù)[J].東北師范大學(xué)報(bào),1998.

篇9

基于APP端的城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)作為智慧環(huán)保的信息與收集平臺(tái),能夠使用戶和環(huán)保信息高度耦合,實(shí)現(xiàn)環(huán)?!案笍氐母兄薄ⅰ案娴幕ヂ?lián)”和“更智慧化應(yīng)用”。通過整合全國(guó)190個(gè)城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),并結(jié)合GIS地圖供用戶在手機(jī)上直觀的查詢,已豐富的圖表顯示功能展示空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】APP 空氣質(zhì)量 系統(tǒng)

2015年中國(guó)移動(dòng)終端將超5億,隨著4G網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)的普及,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期, 移動(dòng)APP成為了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的主流,未來移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將更多基于云的應(yīng)用和云計(jì)算上?;贏PP端的城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)作為智慧環(huán)保的信息與收集平臺(tái),能夠使用戶和環(huán)保信息高度耦合,實(shí)現(xiàn)環(huán)?!案笍氐母兄薄ⅰ案娴幕ヂ?lián)”和“更智慧化應(yīng)用”?;贏PP端的城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過整合全國(guó)190個(gè)城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),并結(jié)合GIS地圖供用戶在手機(jī)上直觀的查詢,已豐富的圖表顯示功能展示空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。

1 建設(shè)目標(biāo)

基于APP端的城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)通過整合全國(guó)190個(gè)城市的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù),并結(jié)合GIS地圖供用戶在手機(jī)上直觀的查詢,已豐富的圖表顯示功能展示空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)以下七個(gè)功能,包括AQI時(shí)報(bào)及預(yù)測(cè)、城市AQI統(tǒng)計(jì)、AQI小知識(shí)、空氣質(zhì)量排名、自動(dòng)站查詢、在線數(shù)據(jù)查詢、GIS展示及查詢功能。

2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)建設(shè)要求

(1)支持ANSI/ISO SQL-89、ANSI/ISO SQL-92標(biāo)準(zhǔn);

(2)支持中文漢字內(nèi)碼,符合雙字節(jié)編碼;

(3)支持主流廠商的硬件平臺(tái)及操作系統(tǒng)平臺(tái);

(4)具有良好的伸縮性;

(5)支持主流的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如:TCP/IP、IPX/SPX、NETBIOS及混合協(xié)議;

(6)具有良好的開放性,支持異種數(shù)據(jù)庫(kù)的互訪;

(7)支持對(duì)大型異種數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問;

(8)支持分布式事務(wù)及兩階段提交功能;

(9)具有支持并行操作所需的技術(shù),如:多服務(wù)器協(xié)同技術(shù)、事務(wù)處理的完整性控制技術(shù)等;

(10)支持聯(lián)機(jī)事務(wù)處理OLTP,要求能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速裝載、高效的并發(fā)處理和交互式查詢;

(11)支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)加密及相應(yīng)冗余控制;

(12)應(yīng)具有強(qiáng)的容錯(cuò)能力、錯(cuò)誤恢復(fù)能力、錯(cuò)誤記錄及預(yù)警能力;

(13)應(yīng)避免數(shù)據(jù)庫(kù)死鎖的出現(xiàn),一旦死鎖能夠自動(dòng)解鎖。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)架要求

2.2.1 先進(jìn)性

采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、成熟的技術(shù)和設(shè)備,及市場(chǎng)覆蓋率高、標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)成熟的軟硬件產(chǎn)品。具有先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念,及一定的超前性,不僅要滿足到當(dāng)前的實(shí)際需要,而且要考慮將來的發(fā)展需求。

2.2.2 實(shí)用性

應(yīng)充分考慮資源、環(huán)境和人等因素,以人為本,采用高科技手段,進(jìn)行智能化設(shè)計(jì),以減少系統(tǒng)操作的復(fù)雜性,使用戶最方便地實(shí)現(xiàn)各種功能。

2.2.3 可靠性和可用性

具有容錯(cuò)功能,管理、維護(hù)方便,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,維護(hù)簡(jiǎn)單。

2.2.4 開放性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用現(xiàn)有的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),開放技術(shù)、開放結(jié)構(gòu)、開放系統(tǒng)組件和開放用戶接口,可以支持遠(yuǎn)程圖像傳輸和遠(yuǎn)程控制,同時(shí)利于今后的擴(kuò)展和升級(jí)。

2.2.5 云計(jì)算功能

系統(tǒng)必須是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且是虛擬化的資源,必須具有云計(jì)算架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心、服務(wù)中心、辦公中心、控制中心等功能結(jié)構(gòu)。

2.3 開發(fā)環(huán)境要求

(1)基于Android技術(shù)架構(gòu);

(2)系統(tǒng)具備快速響應(yīng)能力。通常情況下,頁(yè)面顯示響應(yīng)時(shí)間不超過3秒,查詢處理響應(yīng)時(shí)間不超過5秒;

(3)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行要求:提供7X24小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行,平均年故障時(shí)間不超過8小時(shí);

(4)適配尺寸要求:支持主流手機(jī)屏幕尺寸;

(5)數(shù)據(jù)庫(kù)要求:支持主流數(shù)據(jù)庫(kù)和國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù);

(6)中間件要求:支持主流中間件和國(guó)產(chǎn)中間件。

2.4 核心模塊及實(shí)現(xiàn)功能

AQI時(shí)報(bào)及預(yù)測(cè)主要展示內(nèi)容包括:昨天、今天與未來三天的天氣狀況;實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量AQI、等級(jí)、首要污染物;實(shí)時(shí)AQI的京津冀排名;未來三天的的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)情況;根據(jù)不同的空氣質(zhì)量給出相應(yīng)的健康影響提示和建議;空氣質(zhì)量AQI等級(jí)圖例;可以顯示數(shù)據(jù)更新時(shí)間;空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來源等信息。

城市AQI統(tǒng)計(jì)主要統(tǒng)計(jì)2種情況:主要城市24小時(shí)空氣質(zhì)量情況;城市30天空氣質(zhì)量情況。

AQI小知識(shí)為方便用戶快速了解AQI的相關(guān)名詞定義,本系統(tǒng)提供了AQI相關(guān)知識(shí)的名詞解說便于用戶查詢。

空氣質(zhì)量排名:系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)空氣質(zhì)量相關(guān)排名功能。從空氣質(zhì)量和相關(guān)綜合指數(shù)為數(shù)據(jù)對(duì)河北省、京津冀乃至全國(guó)的多維度排名,使得管理人員能夠?qū)ξ沂械目諝赓|(zhì)量狀況與其他地市對(duì)比了解。主要分為3類排名情況:京津冀AQI實(shí)時(shí)排名;全國(guó)城市AQI實(shí)時(shí)排名;全國(guó)城市綜合指數(shù)月度排名。

自動(dòng)站查詢:系統(tǒng)可以對(duì)各區(qū)域空氣自動(dòng)站AQI監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢,能夠?qū)⒏鞅O(jiān)測(cè)點(diǎn)位的實(shí)時(shí)AQI數(shù)據(jù)及濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行展示并以站點(diǎn)為單位進(jìn)行查詢。具體展示空氣自動(dòng)站的如下數(shù)據(jù):空氣自動(dòng)站名稱;所屬地區(qū);空氣質(zhì)量AQI;空氣質(zhì)量等級(jí);首要污染物;污染物監(jiān)測(cè)濃度(包括:SO2,NO2,CO,O3,O3 8小時(shí)均值,PM2.5,PM2.5 24小時(shí)均值,PM10,PM10 24小時(shí)均值);數(shù)據(jù)時(shí)間。

在線數(shù)據(jù)查詢:系統(tǒng)提供對(duì)各個(gè)空氣自動(dòng)站今天與昨天的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)對(duì)比變化趨勢(shì)的查詢功能。以柱狀圖的形式顯示當(dāng)天站點(diǎn)的AQI、各空氣污染物的實(shí)時(shí)小時(shí)均值和近30天的日均值,并且給出環(huán)比數(shù)值,供用戶對(duì)比分析。還可以指定統(tǒng)計(jì)時(shí)間,查詢歷史數(shù)據(jù)。

GIS展示及查詢:為了實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量AQI數(shù)據(jù)的直觀查詢,系統(tǒng)可通過地圖查詢空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)位,并且能夠?qū)崿F(xiàn)通過地圖的放大、縮小、定位等功能,精確了解具體站點(diǎn)的信息,實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)信息的快速查找。在地圖中,會(huì)默認(rèn)顯示所有空氣自動(dòng)站,并且會(huì)在各個(gè)空氣自動(dòng)站的圖標(biāo)上展示該站點(diǎn)的空氣質(zhì)量AQI,另外,站點(diǎn)圖標(biāo)的顏色也會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)的AQI數(shù)值而變化,便于用戶迅速、直觀的了解到各個(gè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量。用戶點(diǎn)擊各個(gè)站點(diǎn)還可查看該站點(diǎn)的如下數(shù)據(jù):站點(diǎn)名稱;空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)AQI;空氣污染物實(shí)時(shí)濃度;空氣質(zhì)量等級(jí)。

篇10

(福建龍巖學(xué)院,福建 龍巖 364012)

摘 要:近幾年,“霧霾”已經(jīng)引起廣大市民的極大關(guān)注,為了更好地提高健康與幸福生活指數(shù),人們?cè)絹碓街匾曋車目諝赓|(zhì)量.為了從多方面反映區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量的狀況,如溫度、濕度、PH2.5值等,設(shè)計(jì)了一種基于微信公眾平臺(tái)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn),服務(wù)器端,用戶端三個(gè)部分,通過無(wú)線路由器將三者連接.運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與微信平臺(tái)建立空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以有效地監(jiān)測(cè)空氣中各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo),并通過各個(gè)采集站點(diǎn)的數(shù)據(jù)匯總做出有效預(yù)測(cè).而微信用戶在關(guān)注系統(tǒng)微信公眾賬號(hào)后,即可訪問從分布式監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù).通過實(shí)驗(yàn)證明了該系統(tǒng)的有效性與可靠性.

關(guān)鍵詞 :空氣質(zhì)量檢測(cè);物聯(lián)網(wǎng);微信公眾平臺(tái);霧霾

中圖分類號(hào):TP399文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-260X(2015)02-0038-03

基金項(xiàng)目:龍巖學(xué)院教改項(xiàng)目(2014JY33);龍巖市科技局科技項(xiàng)目(2014LY62)

1 引言

我國(guó)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),基本上是從上世紀(jì)八十年代開始,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比起步較晚.近年來,國(guó)家對(duì)空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)日趨重視,部分省、市與重點(diǎn)城市開展了聯(lián)網(wǎng)空氣質(zhì)量檢測(cè)工作,但是仍然存在很大的局限性[1],如氣象局每天所城市空氣質(zhì)量指數(shù),只能總體上描述一個(gè)城市的整體空氣質(zhì)量,然而實(shí)際情況中,市區(qū)和郊區(qū)、同一城市的不同區(qū)域的空氣質(zhì)量是有區(qū)別的.同時(shí),各大城市呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)體檢異常率上升明顯.主要是由于空氣中可吸入顆粒物污染導(dǎo)致,43%的城市居民表示曾出現(xiàn)心悸、疲勞、暈眩、呼吸困難等心血管系統(tǒng)異常癥狀.當(dāng)前,“霧霾”已經(jīng)引起廣大市民的極大關(guān)注,而對(duì)于空氣質(zhì)量,人們最為關(guān)心的就是PM2.5值.因?yàn)殪F霾具有流動(dòng)性,導(dǎo)致同一城市的不同地區(qū)PM2.5值也不同,甚至室內(nèi)和室外的值也是不同的.這就迫切需要一個(gè)能實(shí)時(shí)實(shí)地監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量的設(shè)備,使人們?cè)诔鲂袝r(shí)對(duì)空氣質(zhì)量判斷有個(gè)更精準(zhǔn)的依據(jù).運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與微信平臺(tái)建立空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以有效地監(jiān)測(cè)空氣中各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo),并通過各個(gè)采集站點(diǎn)的數(shù)據(jù)匯總做出有效預(yù)測(cè).而微信用戶在關(guān)注系統(tǒng)微信公眾賬號(hào)后,即可訪問從分布式監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù).

基于微信公眾平臺(tái)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量,甚至每分鐘都會(huì)給用戶一個(gè)值,這個(gè)值能反映前5分鐘的空氣質(zhì)量狀況.因此,開發(fā)本系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[2],無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)[3]等,通過空氣質(zhì)量智能分析平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)對(duì)龍巖市區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量檢測(cè)、分析和報(bào)警提示.在不同區(qū)域安裝若干個(gè)低功耗的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊,安全節(jié)能,可同時(shí)檢測(cè)PM2.5、空氣溫濕度等指標(biāo).能夠大大地提高環(huán)境監(jiān)管和保護(hù)的效率.

2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層[4]組成,感知層的主要功能是通過傳感器節(jié)點(diǎn)等感知設(shè)備,獲取環(huán)境監(jiān)測(cè)的相關(guān)信息,如溫度、濕度、可燃?xì)怏w等.通過無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成一個(gè)自治網(wǎng)絡(luò),采用協(xié)同工作的方式,提取有用的信息,并通過接入設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)中的其它設(shè)備實(shí)現(xiàn)資源共享和交流互通.網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是將來自感知層的信息傳送到互聯(lián)網(wǎng)中,通過學(xué)習(xí)以IPV6/IPV4為核心建立的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信息資源整合成一個(gè)可能互聯(lián)互通的大型智能網(wǎng)絡(luò),為上層服務(wù)管理和大規(guī)模環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用建立一個(gè)高效、可靠、可信的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái),通過大型的中心計(jì)算機(jī)平臺(tái),對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)獲取的海量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理和控制,并為上層應(yīng)用提供一個(gè)良好的用戶接口.應(yīng)用層的主要功能是集成系統(tǒng)底層的功能,構(gòu)建起面向環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)實(shí)際應(yīng)用,從而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警等功能[5].系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示.

3 硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)硬件部分采用基于S3C2440處理器的ARM開發(fā)板,具有低功耗性能且具有射頻無(wú)線收發(fā)器的功能.通過處理器內(nèi)部封裝的無(wú)線收發(fā)模塊將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器端,實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境的溫濕度、有害氣體、粉塵顆粒溶濃度的實(shí)時(shí)檢測(cè).主要包括三個(gè)部分:監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn),服務(wù)器端,用戶端.通過無(wú)線路由器將三者連接;監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)分為室內(nèi)節(jié)點(diǎn)和室外節(jié)點(diǎn),通過路由器將節(jié)點(diǎn)與服務(wù)器連接起來,理論上,一個(gè)網(wǎng)段可以支持256個(gè)節(jié)點(diǎn),室內(nèi)節(jié)點(diǎn)安裝在小區(qū)的室內(nèi),用來監(jiān)測(cè)室內(nèi)的環(huán)境狀況,有溫度,濕度,可燃?xì)怏w(防止煤氣泄漏導(dǎo)致火災(zāi)及中毒),而室外節(jié)點(diǎn)則監(jiān)測(cè)小區(qū)周圍的環(huán)境,有pm2.5,溫度,濕度.微信用戶在關(guān)注系統(tǒng)微信公眾賬號(hào)后,即可訪問從分布式監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集到的環(huán)境數(shù)據(jù).

3.1 分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)

組成:采用Mini2440開發(fā)板,接有USB無(wú)線網(wǎng)卡,溫度傳感器ds18b20,濕度傳感器DHT11,MQ-2煙霧氣敏傳感器,PM2.5粉塵傳感器和步進(jìn)馬達(dá)(模擬窗戶控制)組成.室內(nèi)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示.

實(shí)現(xiàn)功能:監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)能夠從各種傳感器中讀取當(dāng)前環(huán)境的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)發(fā)送到本地服務(wù)器.室內(nèi)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)是對(duì)溫度,濕度,可燃?xì)怏w進(jìn)行監(jiān)測(cè),而室外節(jié)點(diǎn)則監(jiān)測(cè)pm2.5,溫度,濕度.室內(nèi)的窗戶可以受用戶遠(yuǎn)程控制,即室內(nèi)的窗戶會(huì)通過室外pm2.5的濃度自動(dòng)開關(guān).

3.2 本地服務(wù)器

實(shí)現(xiàn)功能:服務(wù)器主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā),是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和處理的樞紐,服務(wù)器將傳感器收集到的信息進(jìn)行處理,將結(jié)果發(fā)送至新浪云服務(wù)器.

3.3 微信和新浪云

實(shí)現(xiàn)功能:新浪云服務(wù)器保存著從本地服務(wù)器上傳的數(shù)據(jù),等待微信公眾平臺(tái)訪問.

4 具體實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)工作流程

系統(tǒng)工作流程如圖3所示.

4.2 監(jiān)測(cè)端工作流程

監(jiān)測(cè)端采用多傳感器信息融合算法[6],對(duì)于溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器等多種傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,進(jìn)一步判斷空氣質(zhì)量,在參照行業(yè)準(zhǔn)則下進(jìn)行分析、綜合與使用,從而獲得對(duì)空氣質(zhì)量的描述和評(píng)估,進(jìn)一步依據(jù)相應(yīng)結(jié)果作出相應(yīng)的決策與估計(jì)(如是否關(guān)閉窗戶等).監(jiān)測(cè)端工作流程如圖4所示.

4.3 服務(wù)器端工作流程

服務(wù)器端分為本地服務(wù)器和新浪云服務(wù)器,本地服務(wù)器將區(qū)域內(nèi)各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)所采集到各項(xiàng)數(shù)據(jù)與參數(shù)進(jìn)行處理、分析與存儲(chǔ)等工作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),同時(shí)將監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)送至新浪云服務(wù)器.新浪云服務(wù)器保存著從本地服務(wù)器上傳的數(shù)據(jù),隨時(shí)隨地等待微信公眾平臺(tái)訪問.這樣,無(wú)論是在家里、辦公室還是出差外地,用戶均可簡(jiǎn)單方便地了解區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量.服務(wù)器工作流圖如圖5所示.

5 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)

6 總結(jié)與展望

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了區(qū)域化環(huán)境監(jiān)測(cè),授權(quán)用戶可以通過微信遠(yuǎn)程操縱嵌入式系統(tǒng).整個(gè)系統(tǒng)的成本較低,安裝維護(hù)簡(jiǎn)單,用戶只需有微信號(hào)就可以監(jiān)測(cè)各區(qū)域(如小區(qū)、車站和個(gè)體戶區(qū)域等)的空氣質(zhì)量.同時(shí)也可方便地為其它有需求的用戶提供數(shù)據(jù)參考.

參考文獻(xiàn):

(1)郭曉雷.城市空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)方法研究綜述[J].科技傳播,2011(15):14-17.

(2)馬寅.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2012(8):78-80.

(3)梁子君.宋志宏,張博,等.基于無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的交通信息采集集方法研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(12):39-41.

(4)孫其博,劉杰,黎羲,等.物聯(lián)網(wǎng):概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào),2012,33(3):1-9.