天津市大气环境质量评价和影响机制研究

摘要

本文以2001-2007年SO2、NO2和PM10浓度监测数据为基础资料，从三个方面对天津市大气环境质量展开研究：首先采用空气污染指数法、模糊数学法和物元分析法对天津市近7年的大气环境质量进行评价；然后运用地理信息系统建立空间模型，对天津市中心城区范围内常规三项大气污染物的空间分布状况进行模拟，通过空间内插、叠置分析和空间统计等方法，从时间和空间两个角度分析天津市中心城区大气环境质量的发展演变情况；利用近几年的地面气象资料从统计学角度研究各种气象要素对大气污染物浓度变化的影响；最后总结出天津市大气环境主要问题并进行原因分析。 研究结果表明： 1、三种大气环境质量评价方法的计算结果均表明2001-2007年天津市大气质量逐年好转，但大气质量总体处于刚刚达标的脆弱状态。污染物负荷系数法和大气质量评价模型计算结果均显示SO2有取代PM10成为首要污染物的趋势； 2、运用地理信息系统进行空间分析和空间统计，结果表明在天津市中心城区大气环境质量达标区面积逐年增加，说明近些年中心城区大气质量明显改善。但是到2007年，仍有占中心城区总面积59％和11％的东部地区SO2和PM10浓度超过国家二级标准； 3、风速、降水量、相对湿度和气温是影响大气环境质量的主要气象因子。气象因子与大气污染物浓度的相关性因季节而不同。这些气象要素共同作用，综合影响着大气质量，因此可以建立多元线性回归模型定量分析一定时期内气象条件变化对污染物浓度的影响。 根据研究结果，论文最后还提出了如下建议： 1、重视对污染物排放总量的考察； 2、不能忽视NO2造成的大气污染； 3、改进完善API指数法； 4、将模糊评判法引入空气质量日报。

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第一章绪论

1.1选题背景

1.1.1大气污染概述

1.1.2常规三项污染物的危害

1.1.3我国大气污染现状

1.1.4天津市大气环境质量现状

1.1.5研究目的和意义

1.2研究现状

1.2.1人气环境质量评价方法研究现状

1.2.2地理信息系统在大气环境质量评价领域的应用研究现状

1.2.3大气环境质量的气象影响机制研究现状

1.3研究内容和方法

1.4研究思路与技术路线

第二章天津市大气环境质量监测分析

2.1研究区域概况

2.1.1天津市地理环境概况

2.1.2天津市社会经济概况

2.1.3天津市气候条件概况

2.2天津市大气环境质量监测数据采集

2.2.1数据来源

2.2.2监测点位分布

2.2.3数据统计方法

2.2.4常规三项污染物监测结果

2.3天津市大气环境质量监测结果分析

2.3.1评价标准

2.3.2大气污染演变特征

2.3.3大气污染趋势分析

2.3.4主要污染物分析

第三章天津市大气环境质量评价

3.1人气环境质量评价方法

3.1.1大气环境质量评价原理

3.1.2大气环境质量评价工作程序

3.1.3大气环境质量评价模型

3.2空气污染指数法

3.2.1模型原理

3.2.2空气污染指数的计算

3.2.3评价结果分析

3.3模糊综合评价法

3.3.1模型原理

3.3.2评价步骤

3.3.3评价结果分析

3.4物元分析法

3.4.1模犁原理

3.4.2评价步骤

3.4.3评价结果分析

3.5评价结果和方法对比

3.5.1大气环境质姑评价结果对比

3.5.2主要污染物评价结果对比

3.5.3评价方法比较

第四章天津市中心城区大气环境质量空间分析

4.1 GIS概念及其在环境保护领域的应用

4.2研究方法和步骤

4.2.1建立空间数据库

4.2.2空间分析

4.2.3空间统计

4.2.4地图显示与输山

4.3常规三项污染物的时空演变特征分析

4.3.1 SO2时空演变特征分析

4.3.2 NO2时空演变特征分析

4.3.3 PM10时空演变特征分析

4.3.4 API时空演变特征分析

第五章天津市大气环境质量的气象影响机制研究

5.1大气环境质量的气象影响因素分析

5.1.1风向与大气污染的关系

5.1.2风速与大气污染的关系

5.1.3气温与大气污染的关系

5.1.4大气稳定度与大气污染的关系

5.1.5降水与大气污染的关系

5.1.6相对湿度与大气污染的关系

5.2大气污染物的气象影响因素模型

5.2.1模型因子的选取

5.2.2多元线性回归模型的建立

第六章天津市大气环境主要问题及原因分析

6.1大津市大气环境质量总体分析

6.2尘类污染仍是大气环境污染的主要问题

6.3二氧化硫污染问题突出

6.4二氧化氮控制问题不容忽视

6.5不利气象因素对空气污染程度起着加剧作用

第七章结论与建议

7.1主要结论

7.2建议

参考文献

致谢