基于数学建模研究外卖垃圾对生态环境的影响

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科技创新论文 妥善处理外卖垃圾为环境保驾护航 论文

科技创新论文  妥善处理外卖垃圾为环境保驾护航 论文

妥善处理外卖垃圾为环境保驾护航——对外卖产生的垃圾现状分析及对策探究科技创新论文作者:郭佳含刘怡彤陈丁豪辅导教师:万颖珍郑焕玲张毛毛学校:桐淮小区小学完成时间:2017—9妥善处理外卖垃圾为环境保驾护航——对外卖产生的垃圾现状分析及对策探究摘要:随着互联网时代的到来,各类外卖类APP如雨后春笋般涌现,人们在享受便利、快捷的同时,却忽略了它给生态环境带来的巨大压力。

外卖餐盒是我们日常生活中都需要用到的一种东西,特别是在外吃饭需要打包的时候,外卖餐盒给了我们很多便利之处,也带来了很多危害,比如:这些外卖,它们经过选材,制作,打包,派送之后来到你的手上,吃完等到想起来收拾的时候,几个塑料盒,几个塑料袋,还有一次性筷子,吸管,可能还有饭后烟的烟蒂,连同吃剩下的一起扔在小区楼下的垃圾桶里。

让我们的生活环境变得更加糟糕,一些上班族集中的地区正面临着外卖垃圾围城的困境。

而且,外卖包装垃圾最大的问题,是使用不可降解材质制成的包装盒,处理起来会污染生态环境,却造成了巨大的环境污染问题。

关键词:外卖、垃圾围城、环境污染、外卖包装降解前言:伴随着高科技的发展,人类的生活越来越便利,宅男宅女越来越多,手中一部手机可以缴费,可以购物,可以视频电话,还可以外卖点餐…这也造就了外卖订单居高不下,而且在飞速飙升…外卖人群为年轻人居多,他们都经历过这样的一个周末:周六晨起之后已经到了快十二点,醒来之后躺在床上打开外卖APP,看看有没有什么对胃口的外卖,然后下单,等待外卖。

赶上天气炎热的周日,想到周一还要上班,甚至整天不出门,在家依靠APP就解决了两顿吃饭的问题。

这样亚历山大的生活节奏,就让外卖有机可乘,成了他们的首选。

我们搜集的资料显示,各大外卖平台15天订单量所产生的塑料垃圾就能覆盖整个郑东新区,全国每天产生的外卖垃圾规模达到350吨之重。

其实你可能并没有觉得这一系列操作有什么问题,但是它确确实实存在着非常严重的问题。

根据第三方研究机构发布的《2017中国本地生活O2O行业研究报告》显示,2016年本地生活服务O2O形成了到家、到店两大模式,并且行业整体交易规模接近7000亿。

垃圾问题的数学建模

垃圾问题的数学建模

城建学院第四届大学生数学建模竞赛承诺书我仔细阅读了《城建学院第四届大学生数学建模竞赛参赛须知》。

我完全明白,在竞赛开始后参赛者不能以任何方式(包括、电子、网上咨询等)与任何人研究、讨论与赛题有关的问题。

我知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我将受到严肃处理。

我们选择的题号为:C题姓名津霄姓名吴金涛姓名森(以下容参赛同学不需填写,由竞赛组委会统一编码)评阅编号:题目:垃圾焚烧厂的经济补偿问题摘要“垃圾围城”问题在中国已日益严重,垃圾焚烧处理方法的推广、垃圾焚烧厂的建立却遭遇重重阻挠。

本文就市计划建立一个中型的垃圾厂的背景下,开展相关研究。

本文先调查了该垃圾焚烧厂的周边环境,获取了地形、风速、风向等数据,并进行了预处理。

随后,本文建立了基于湍流扩散基本理论的高斯烟羽模型,考虑了烟囱高度,风力风速等因素对污染物扩散分布的影响,利用MATLAB和excle对高斯烟雨模型的污染物浓度以及污染系数进行了相关分析和求解,使用层次分析法对赔偿方案进行了初步确定,应用公平偏好效用函数对赔偿方案做了进一步的修改,获得了该模型下相应的污染物浓度分布图。

还考虑了主设备多重机器故障发生的随机性,因而能更加客观真实的反映出不同距离的空气污染水平。

同时充分考虑了三项代表污染物对整体空气质量的影响,避免了通常情况下只考虑单一污染物而忽视其他污染物的缺点。

并基于该模型对市政府该如何制定补偿方案进行了探讨。

最后,本文评价了模型的优缺点,进一步阐述了模型的指导意义,和推广前景。

关键词:高斯烟羽模型、MATLAB、层次分析法、FS模型、多重故障分析一、问题重述“垃圾围城”是世界性难题,在今天的中国显得尤为突出。

2012年全国城市生活垃圾清运量达到1.71亿吨,比2010年增长了1300万吨。

数学建模之垃圾处理

数学建模之垃圾处理

城市生活垃圾管理问题研究摘要近年来,随着垃圾产量的日益增加,人们已经逐渐意识到它对生态环境及人类生存带来的极大威胁。

本文针对垃圾处理问题,先采用一元线性回归和最小二乘曲线拟合的方法,求出垃圾产量的预测模型,再采用图论法,得到垃圾最短收运路径以及最佳车辆分配方案。

对于第一问,我们根据题意找到影响垃圾产量的六个因素,查得相关数据后,式,如下:12345638.262618.38748.0855 5.7036 2.9462 4.5376Y y y y y y y =-+++++这样,在已知年份的条件下,可以通过各个影响因素的值,预测出垃圾的产量。

由于预测量考虑了实际中的各个影响因素,故具有准确性和较高的实用性。

对于第二问,我们经过数据预处理,画出以车库为原点的垃圾收集点、中转站分布图。

接着,根据题中垃圾车的最大装载量与垃圾站的分布特点将数据分成十二区域,用图论法在每个区域中找到最小生成树,为了避免垃圾收运车走重复路线,我们通过观察,将最小生成树的树叶融入树中,形成一条链,即为垃圾收运车的最短收运路线。

在得到12个区域的最短路径图后,我们将行驶时间、装为3辆垃圾收运车每辆每天前往4个区域收运垃圾。

运用以上方法得到的收运路线,不但满足题设条件(不超过垃圾车的最大装载量、日负载总量以及最多日收集点数),而且还能使垃圾的收运时间最短,另外该模型可以提出合理的车辆分配方案,提高了资源利用率。

因此,本模型具有较好的实用性和可靠性。

关键词 垃圾预产量 线性回归 最小二乘曲线拟合 图论法 收运路线1.问题的重述由于人类生产和生活的不断发展而产生的垃圾对生态环境及人类生存带来极大的威胁已逐步成为重要的社会问题。

城市生活垃圾是居民生活、消费过程中产生的废弃物,其年增长速度达8-10%,因此导致城市垃圾的数量日益庞大,并且其组分复杂还处于不断变化中, 使处理费用慢慢升高。

另一方面城市垃圾占用大量土地、污染水体、污染大气、破坏植被, 严重影响城市的市容景观和居民的生活环境[1]。

数学模型在环境污染中的应用

数学模型在环境污染中的应用

数学模型在环境污染中的应用环境污染是当今社会面临的一个重要挑战,对人类健康和生态系统造成了极大的威胁。

为了有效解决环境污染问题,科学家们不断探索各种方法和工具,其中数学模型在环境污染研究中发挥着重要作用。

本文将探讨数学模型在环境污染中的应用,并介绍其中几个经典案例。

一、数学模型在大气污染中的应用大气污染是当前环境问题中最为突出的一部分。

数学模型可以帮助科学家们定量描述大气污染的传播和演化规律,从而为制定有效的减排措施提供依据。

例如,研究人员可以利用数学模型模拟大气中污染物的浓度分布。

通过收集实际观测数据,建立数学方程,考虑气象因素、污染源排放量以及地形等影响,科学家们可以推算出某一特定时间和地点的污染物浓度分布情况。

数学模型还可以预测不同减排措施的效果。

通过对模型参数的调整,可以模拟不同减排方案下大气污染的减少程度,进而帮助政府和相关部门选择最佳的减排方案。

这不仅可以在一定程度上缓解环境污染问题,还可以为决策者提供科学的依据和参考。

二、数学模型在水污染中的应用水污染是另一个严峻的环境问题,而数学模型同样可以在水污染研究中发挥重要作用。

在水污染研究中,科学家们可以利用数学模型对水体中污染物的扩散和蓄积过程进行模拟。

通过考虑流体动力学、水体自净能力以及污染源等因素,科学家们可以预测水体中污染物的浓度分布和变化趋势。

基于数学模型的水污染研究还可以预测水体中污染物的去除效果。

通过模拟不同的水处理方法和减排措施,科学家们可以评估这些方法对水污染的减少效果,从而为相关部门制定水污染治理方案提供科学依据。

三、数学模型在土壤污染中的应用土壤污染是另一个重要的环境问题,其对农作物生长和地下水质量产生影响。

数学模型在土壤污染研究中可以提供有效的预测和评估手段。

科学家们可以利用数学模型模拟土壤中污染物的迁移和转化过程。

通过考虑土壤物理性质、化学反应和微生物活动等因素,科学家们可以预测污染物在土壤中的扩散效应和降解过程。

数学模型在环境污染控制中的应用研究

数学模型在环境污染控制中的应用研究

数学模型在环境污染控制中的应用研究一、引言环境污染是现代社会面临的重要问题之一,已经成为人类生存和发展所必须面临的重大挑战。

为了保障环境的健康和可持续发展,我们需要开发新的技术和方法来控制污染。

其中,数学模型作为一种重要的工具,在环境污染控制中发挥着重要的作用。

对于一些复杂的环境污染问题,数学模型可以提供较为准确的预测和决策依据。

二、数学模型在环境污染控制中的应用1. 城市空气污染模型城市空气污染是环境污染的一个重要问题,它严重威胁人类的健康和安全。

利用数学模型可以帮助我们了解城市空气污染的主要来源和污染物扩散规律,以便制定相应的控制措施。

城市空气污染模型基于大气物理、化学和数学原理,可以直观地模拟污染物在大气中的输送和传输过程。

例如,Eulerian模型和Lagrangian 模型可分别用于模拟污染物在大气中的分布和扩散规律,以及粒子在大气中的移动和沉降过程。

2. 水质污染模型水资源是极为宝贵的资源,但是由于人类活动和自然因素的影响,水质问题已经日益凸显。

利用数学模型来研究水质污染可以提供可靠和准确的污染源定位和治理措施。

在水质污染研究中,Diffusion-Advection-Reaction (DAR) 模型常用于分析水质污染扩散和与流动的相互作用,而沉积模型则用于模拟水污染物沉积过程。

3. 土壤污染模型土壤污染是环境污染的一个重要问题,土壤质量的恶化不仅会对农业产量和生态系统产生不良影响,还会对健康和社会经济发展构成潜在威胁。

数学模型在土壤污染研究中主要用于模拟污染物在土壤中的传输和转化过程,以便制定有效的土壤修复措施。

此外,模型中的特征参数可以通过实验室测量和野外监测获得,以便更加精确地描述土壤的物理化学特性。

三、数学模型在环境污染控制中的优点1. 提供实验难以获得的数据环境污染控制面临的主要问题之一是数据不足。

而数学模型可以通过建立基于已有数据的分析和预测模型来提供实验难以获得的数据,并为相关政策制定和决策提供更加准确的依据。

数学建模在环境污染评估中的应用

数学建模在环境污染评估中的应用

数学建模在环境污染评估中的应用在当今社会,环境污染已经成为一个严重的全球性问题。

为了保护我们的环境和人类的健康,环境污染评估变得尤为重要。

数学建模作为一种科学的工具和方法,已被广泛应用于环境污染评估中,为决策者提供了有效的支持和指导。

本文将探讨数学建模在环境污染评估中的应用。

一、数学建模在环境污染源定位中的应用环境污染源定位是环境保护工作的首要任务。

通过使用数学建模技术,我们可以确定污染物的来源和扩散过程,从而精确地定位环境污染源。

常见的数学建模方法包括高斯模型、Lagrange模型和Euler模型等。

高斯模型是最常用的一种数学模型,通过计算机模拟大气风场和气象条件,预测污染物在大气中的传播和扩散情况。

该模型可以考虑各种因素,如气象条件、地形、建筑物等,为环境污染源的定位提供了有力依据。

二、数学建模在环境风险评估中的应用环境风险评估是评估环境污染对人体和生态环境的潜在风险。

数学建模在环境风险评估中发挥着重要作用。

通过建立适当的模型,可以预测环境污染对人体健康和生态系统的影响,为环境保护决策提供科学依据。

例如,对于水体污染评估,可以采用水动力学模型和水质模型来评估水污染物的运动和扩散情况,进而分析水体对人类和生态系统的影响。

这些模型可以根据实际情况进行参数调整,提高预测的准确性。

三、数学建模在环境监测优化中的应用环境监测是了解环境质量和污染程度的重要手段。

数学建模可以帮助我们优化环境监测方案,提高监测效率和准确性。

通过建立统计模型和时间序列模型,可以对环境监测数据进行分析和预测,确定采样频率和监测点位。

同时,数学建模还可以帮助我们确定最优监测点位,使得监测结果更具代表性。

四、数学建模在环境规划决策中的应用环境规划决策需要考虑众多因素和各方利益。

数学建模提供了一种科学而高效的方法来解决环境规划决策问题。

通过建立多目标优化模型和决策支持系统,可以综合考虑各种环境因素和经济因素,使决策结果更加科学和合理。

餐厅废物的优化堆肥数学建模考试小论文(大学开放性作业)

餐厅废物的优化堆肥数学建模考试小论文(大学开放性作业)

目录目录 (1)摘要 (2)一、引言 (2)问题的提出 (2)二、问题的假设 (3)三、问题分析 (3)四、模型的建立 (6)模型1 (6)模型2 (6)五、结果分析 (8)六、进一步的探讨 (9)模型评价 (9)实施建议 (9)数学建模论文餐厅废物的优化堆肥摘要本文从已知数据重找出混合物中废食降,蔬菜叶之间的最好的鸡眼比例关系,并进一步从微生物生长机理着手,推导出营养底物中可降解部分和氧气需要两之间的关系,并由此得到废食浆与蔬菜叶之间的最优比例.对环境温度和相对湿度给出了定量分析.最后,为餐厅提供了一份非技术性实验报告。

关键字:废食浆、蔬菜叶、优化堆肥一、引言问题的提出一家注重环境的学校餐厅利用微生物把顾客吃剩的事物,新鲜的蔬菜废叶,泥浆,容易或弄碎的色拉菜以及少量的纸屑再循环生成堆肥,餐厅收到了大量的购买堆肥的订单,需要增加堆肥常量,要求在不建造新设备的前提下,通过优化培养黄健和肥料混合物的组成来增加强细菌的生命力,并且分析混合物中各废料比例与细菌的分解率之间的关系,并确定最佳比例,另外为餐厅经理提供一份非技术术语表示的实施建议。

下面给出存放在不同箱子中混合物组成中各种原料的数量,以及喂给细菌的日期和完成生成堆肥的日期(表1):表1二、问题的假设1) 每次堆肥的质量不同2) 所给的几次堆肥混合物的比例仅由当天的实际情况决定3) 所有分离堆肥仓工作条件相同4)每磅蔬菜所提供的氧气量相同5)细菌消耗的溶解氧完全由蔬菜叶提供6)每天提供的废料混合物中的化学成分大致相同7)废料混合物在喂给细菌前混合均匀并保持良好的通气环境。

三、问题分析堆肥是利用微生物的分解作用将有机废物转化成无害稳定形式的生物化学过程,要提高堆肥常量方法之一是通过强细菌的生长繁殖能力提高分解率细菌群体的增长一般要经历延滞期,加速生长期,对数生长期,减速生长期,稳定期,加速死亡期和对数死亡期,其它典型生长曲线如图1所示:图1其中对数生长期培养基中所有养分都过剩,细菌可以充分繁殖,其倍增速率恒定,取决于底物浓度,温度,水活度,供养量。

解析数学建模在环境保护中的作用及应用

解析数学建模在环境保护中的作用及应用

解析数学建模在环境保护中的作用及应用引言:环境保护是当今社会中的重要议题之一,其关注点包括气候变化、水资源管理、能源消耗、污染控制等。

数学建模作为一种强大的工具,对于解决环境保护领域中的复杂问题起着重要作用。

本文将深入探讨数学建模在环境保护中的作用及其应用。

1. 数学建模的基本概念数学建模是一种利用数学方法和技巧,对实际问题进行抽象、归纳和描述,以求解问题、预测结果、优化方案的过程。

在环境保护中,数学建模可以帮助我们理解和分析复杂的环境现象,并提供科学依据和有效的解决方案。

2. 数学建模在环境保护中的作用2.1 环境监测和预测通过建立数学模型,可以对环境参数进行监测和预测,例如大气颗粒物的浓度分布、水质的变化趋势等。

这些模型基于对环境因素的理论和实验研究,能够提供对环境变化的准确预测和评估。

2.2 资源管理和优化数学建模可以帮助优化资源管理和利用,例如确定最佳的排放标准、能源消耗减少策略等。

通过建立经济模型、优化模型等,可以在保护环境的同时实现资源的合理利用,实现可持续发展。

2.3 环境风险评估和应急预案在环境保护中,数学建模可以帮助评估环境风险,并提供应急预案。

通过建立风险模型,可以对潜在的环境问题和事故进行预测和评估,为决策者提供科学依据,及时采取相应的措施,保护环境和公众的安全。

3. 数学建模在环境保护中的应用案例3.1 大气污染模型大气污染是全球环境保护的重要问题之一。

数学建模可以帮助我们理解和预测大气污染的形成和传播机制,以及相应的控制策略。

例如,通过建立空气动力学模型和排放源模型,可以评估不同污染源对空气质量的贡献,并制定相应的减排策略。

3.2 水资源管理模型水资源是另一个关键的环境问题,特别是在干旱地区。

数学建模可以帮助我们优化水资源的管理和配置,例如通过建立水循环模型和供水网络模型,提供最佳的供水方案和节水措施。

同时,在水质管理方面,数学建模也可以帮助我们预测和防止水污染事件,保护水资源的安全和可持续发展。

数学建模在环境污染治理中的应用前景如何

数学建模在环境污染治理中的应用前景如何

数学建模在环境污染治理中的应用前景如何在当今社会,环境污染已成为全球面临的严峻挑战之一。

随着科技的不断发展,数学建模作为一种强大的工具,在环境污染治理中发挥着越来越重要的作用。

那么,数学建模在环境污染治理中的应用前景究竟如何呢?数学建模是运用数学方法和工具,对现实世界中的问题进行抽象、简化和描述,以建立数学模型来解决实际问题的过程。

在环境污染治理领域,数学建模可以帮助我们更好地理解污染物的传播规律、预测环境变化趋势,并为制定有效的治理策略提供科学依据。

首先,数学建模能够准确地描述污染物在环境中的迁移和转化过程。

例如,对于大气污染,通过建立数学模型,可以考虑气象条件(如风速、风向、温度、湿度等)、污染源的排放强度和位置等因素,模拟污染物在大气中的扩散范围和浓度分布。

对于水污染,模型可以考虑水流速度、水体的自净能力、污染物的种类和浓度等,预测污染物在河流、湖泊和海洋中的传播路径和浓度变化。

这些模型能够为环境监测和评估提供重要的理论支持,帮助我们及时发现污染热点区域,采取针对性的治理措施。

其次,数学建模有助于预测环境污染的发展趋势。

通过对历史数据的分析和模型的构建,可以预测未来一段时间内污染物的浓度变化、生态系统的响应以及可能出现的环境风险。

这对于提前制定预防措施、优化资源配置和规划城市发展具有重要意义。

例如,在城市规划中,可以利用数学建模来评估不同的发展方案对环境质量的影响,从而选择最优的规划方案,减少环境污染的潜在风险。

此外,数学建模还可以为环境污染治理策略的制定提供科学依据。

在面对复杂的环境问题时,往往需要权衡多种因素,如治理成本、环境效益和社会影响等。

数学模型可以对不同的治理方案进行模拟和评估,计算出每种方案的效果和成本,从而帮助决策者选择最经济有效的治理策略。

例如,在治理工业废气排放时,可以通过建模比较不同的减排技术和设备的效果和成本,选择既能满足环境标准又具有经济效益的方案。

然而,尽管数学建模在环境污染治理中已经取得了显著的成果,但仍然面临一些挑战。

数学建模在环境保护与污染治理中的应用研究

数学建模在环境保护与污染治理中的应用研究

数学建模在环境保护与污染治理中的应用研究下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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探究大学校园外卖订餐现象对生态环境的影响思考

探究大学校园外卖订餐现象对生态环境的影响思考

探究大学校园外卖订餐现象对生态环境的影响思考作者:高一波来源:《环境与发展》2018年第05期摘要:随着互联网时代的到来,通过网络移动端订餐逐渐在日常生活中兴起,借助餐饮品类多和免费送达宿舍等优势,外卖进大学校园已是屡见不鲜。

但在享受外卖带来便利的同时,大量的餐饮垃圾造成了资源浪费和环境污染等问题。

本文探究了大学校园外卖订餐现象对生态环境的影响,并提出相应的解决措施,为建设绿色生态环境与可持续发展提供一定的参考借鉴。

关键词:校园外卖;生态伦理;环境污染;可持续发展中图分类号:X171.1 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2018)05-0194-02DOI:10.16647/15-1369/X.2018.05.115Abstract: With the advent of the mobile Internet era, ordering via the mobile Internet has gradually emerged in everyday life. Nowadays, it is not uncommon for takeaways to come to university campuses with the advantages of multiple dining categories and free delivery of dormitories. Knowing that while enjoying the convenience of the food delivery, a large amount of food waste has caused problems such as waste of resources and environmental pollution. This article analyzes the causes of such problems from the perspective of ecological ethics, and proposes corresponding solutions to provide a certain reference for building a green ecological environment and sustainable development.Keywords: Campus take-away; Ecological ethics; Environmental pollution; Sustainable development1 校园外卖现象及其引发的生态问题1.1 外卖现象兴起随着“互联网+”的兴起,人们的生活和工作节奏不断加快,吃饭已经不是生活中非常重要的事,所以很多人开始选择网络或电话订餐。

数学建模在环境保护与污染治理中的应用研究

数学建模在环境保护与污染治理中的应用研究

数学建模在环境保护与污染治理中的应用研究数学建模在环境保护与污染治理中的应用研究摘要:环境保护与污染治理是当前全球面临的重大挑战之一。

为了应对环境问题,数学建模作为一种重要工具被广泛应用于环境科学领域。

本文通过系统梳理国内外相关文献,总结了数学建模在环境保护与污染治理中的主要应用方法,包括数学模型构建、参数估计、数值模拟和优化策略等,并通过具体案例分析,探讨了数学建模在环境保护与污染治理中的应用价值和挑战。

结果表明,数学建模在环境保护与污染治理中具有重要的应用前景和深远的影响。

关键词:数学建模;环境保护;污染治理;应用研究一、引言环境污染问题是全球关注的焦点之一。

随着人口的增加和工业化的不断推进,大量的污染物排放给环境带来了严重的危害。

为了有效地应对环境问题,保护生态环境,提高人民群众的生活质量,科学家们广泛运用数学建模方法来研究环境保护与污染治理问题。

数学建模通过建立数学模型,在模拟系统行为,分析系统特征等方面发挥了重要作用。

本文将从数学模型构建、参数估计、数值模拟和优化策略等方面介绍数学建模在环境保护与污染治理中的应用,并通过具体案例研究来评价数学建模的应用效果和发展趋势。

二、数学模型构建数学模型构建是数学建模的关键步骤之一。

在环境保护与污染治理中,数学模型的构建需要考虑环境系统的特点和所要解决的问题。

常见的数学模型包括线性模型、非线性模型、微分方程模型等。

例如,在大气污染问题中,可以通过建立非线性微分方程模型来描述大气中污染物的扩散与迁移过程,从而分析污染物的浓度分布和传播规律。

在数学模型构建过程中,还需要考虑模型的可行性和有效性。

可行性是指模型是否能准确地描述系统的行为和性质;有效性是指模型是否能提供有效的信息和指导决策。

为了提高数学模型的可行性和有效性,需要充分利用研究领域的相关知识和经验,采用合适的数学工具和技术进行模型求解。

三、参数估计参数估计是数学建模的重要环节之一。

在环境保护与污染治理中,参数估计的目的是通过观察数据和统计分析,获得模型参数的估计值。

垃圾问题的数学建模

垃圾问题的数学建模

河南城建学院第四届大学生数学建模竞赛承诺书我仔细阅读了《河南城建学院第四届大学生数学建模竞赛参赛须知》。

我完全明白,在竞赛开始后参赛者不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与任何人研究、讨论与赛题有关的问题。

我知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规则的行为,我将受到严肃处理。

我们选择的题号为:C题姓名赵津霄姓名吴金涛姓名张森(以下内容参赛同学不需填写,由竞赛组委会统一编码)评阅编号:题目:垃圾焚烧厂的经济补偿问题摘要“垃圾围城”问题在中国已日益严重,垃圾焚烧处理方法的推广、垃圾焚烧厂的建立却遭遇重重阻挠。

本文就深圳市计划建立一个中型的垃圾厂的背景下,开展相关研究。

本文先调查了该垃圾焚烧厂的周边环境,获取了地形、风速、风向等数据,并进行了预处理。

随后,本文建立了基于湍流扩散基本理论的高斯烟羽模型,考虑了烟囱高度,风力风速等因素对污染物扩散分布的影响,利用MATLAB和excle对高斯烟雨模型的污染物浓度以及污染系数进行了相关分析和求解,使用层次分析法对赔偿方案进行了初步确定,应用公平偏好效用函数对赔偿方案做了进一步的修改,获得了该模型下相应的污染物浓度分布图。

还考虑了主设备多重机器故障发生的随机性,因而能更加客观真实的反映出不同距离的空气污染水平。

同时充分考虑了三项代表污染物对整体空气质量的影响,避免了通常情况下只考虑单一污染物而忽视其他污染物的缺点。

并基于该模型对深圳市政府该如何制定补偿方案进行了探讨。

最后,本文评价了模型的优缺点,进一步阐述了模型的指导意义,和推广前景。

关键词:高斯烟羽模型、MATLAB、层次分析法、FS模型、多重故障分析一、问题重述“垃圾围城”是世界性难题,在今天的中国显得尤为突出。

基于数学建模研究外卖垃圾对生态环境的影响

基于数学建模研究外卖垃圾对生态环境的影响

基于数学建模研究外卖垃圾对生态环境的影响摘要:本文通过数学模型建立外卖垃圾与消费用户的关系,用数学语言描述、演算外卖垃圾产生的环境问题中的数量关系、空间形式,以期为外卖产业的结构调整与生态环境相协调提供理论支持和实践指导。

关键词:外卖垃圾;消费用户;生态环境;数学建模一引言随着外卖服务平台的逐渐完善,外卖成为现代人的生活方式之一,外卖垃圾对社会生态环境造成一定威胁。

伴随科学技术的进步,数学已经渗透到经济活动与社会生活的各个领域,当需要对研究对象提供分析、预报、决策、控制等方面的定量结果时,建立数学模型是关键环节。

应用数学建模解决实际问题有助于对数学有更深刻的理解,激发学习数学的兴趣,培养创新能力与应用能力。

二研究设计(一)研究方法本研究采用文献法、问卷调查、交流访谈及典型相关分析模型。

首先通过文献了解数学建模思维过程与典型相关分析模型特点,设计问卷与随机访谈采集2016-2017中国在线餐饮外卖市场的有关数据,建立数学模型验证分析外卖固体垃圾与消费者之间的线性相关关系,提出合理化建议。

(二)问卷设计根据城市生活垃圾管理办法和问卷分析的相关标准,选取外卖垃圾6个关键性指标,构建外卖固体废弃物指标体系:使用率、未降解率、材料制造成本、便携程度、污染程度、可回收率。

消费用户特征指标体系主要包括4个指标:个人消费习惯、经济条件、环保意识、文化水平。

所有等级指标均以降序为统一标准。

三数学建模实证分析1.固体废弃物属性与消费者特征的典型相关分析首先将经过整理的固体废弃物属性与消费者特征指标数据利用Matlab软件的canoncorr函数进行处理,得出如下结果。

1)典型相关模型。

本文采用标准化的典型系数,给出典型相关模型,如下例所示,典型相关方程中的和是标准化变量。

由典型相关方程可知,外卖固体废弃物的主要因素按重要程度依次为(使用率:未降解率:平均制造成本),反映居民用户消费特征的主要指标是(经济条件:环保意识:文化水平)。

数学模型在生态保护中的应用研究

数学模型在生态保护中的应用研究

数学模型在生态保护中的应用研究在当今社会,生态保护已经成为全球关注的重要议题。

随着科学技术的不断发展,数学模型作为一种有效的工具,在生态保护领域发挥着越来越重要的作用。

它能够帮助我们更好地理解生态系统的复杂结构和功能,预测生态变化的趋势,为制定科学合理的生态保护策略提供有力的支持。

数学模型是对现实世界中复杂系统的简化和抽象表示。

在生态保护中,数学模型可以用来描述生态系统中生物种群的动态变化、物质和能量的流动、生态系统与环境之间的相互作用等。

例如,通过建立种群增长模型,可以预测某种生物种群的数量变化趋势,从而为保护濒危物种提供决策依据;利用生态系统的能量流动模型,可以评估不同生态系统的生产力和稳定性,为合理利用自然资源提供指导。

在生态保护中,常见的数学模型包括确定性模型和随机性模型。

确定性模型基于一定的假设和规律,对生态系统的变化进行精确的预测。

例如,逻辑斯蒂增长模型就是一种常见的确定性种群增长模型,它能够很好地描述在有限资源条件下种群数量的增长规律。

然而,在实际的生态系统中,由于受到各种不确定因素的影响,如气候变化、自然灾害等,随机性模型也具有重要的应用价值。

随机过程模型、蒙特卡罗模拟等方法可以帮助我们更好地理解生态系统中的不确定性和风险。

数学模型在生态保护中的应用非常广泛。

在物种保护方面,通过建立物种的生存模型,可以分析物种灭绝的风险因素,制定有效的保护措施。

例如,对于濒危物种,我们可以通过模型预测其栖息地的变化,划定保护区域,采取适当的人工干预措施,如繁殖放归等,以增加物种的数量和生存机会。

在生态系统管理中,数学模型可以帮助我们评估人类活动对生态系统的影响。

例如,建立森林生态系统模型,可以分析采伐、造林等活动对森林结构和功能的影响,从而制定合理的森林经营策略,实现森林资源的可持续利用。

同时,模型还可以用于评估污染物排放对生态系统的危害,为环境保护政策的制定提供科学依据。

在气候变化研究中,数学模型也发挥着关键作用。

高中数学第8章数学建模活动3数学建模活动的主要过程学案

高中数学第8章数学建模活动3数学建模活动的主要过程学案

数学建模活动的主要过程【例1】关于外卖垃圾问题的分析与解决[选题] 餐饮业作为我国第三产业中一个传统服务性行业,经历了改革开放进步、数量型扩张、规模连锁发展和品牌提升战略4个阶段,取得突飞猛进的发展.为了满足当今社会快速的生活节奏,“外卖”这一餐饮方式便应运而生.“外卖”这个词是舶来品,原意是离店销售.目前,无论是地处繁华地带的市中心,还是相对冷清的城郊地区,原先并不涉足外卖的餐馆都经营了外卖快餐.外卖有好有坏,它既方便了我们的生活,但同时也制造了大量的垃圾,这些垃圾造成了生态环境的破坏,海洋动物的死亡,也已经威胁到了我们的生活.本文就此问题,展开对外卖垃圾该如何处理的分析与讨论.[开题] 从具体的处理方式考虑.通过资料我们了解到填埋是我国最重要的垃圾处理方式.而填埋对环境的影响则大多体现在填埋场对周围土地的污染.因此,我们想要在不减少填埋场地所能填埋垃圾的数量的情况下,减少对土地的污染,而填埋数量与填埋场的体积有关.目前,填埋场的深度基本已达最大.因此我们通过改变填埋场的形状,寻找更好的可建为填埋场的图形.在此过程中,我们猜测填埋场对周围土地的污染是以c为半径的,并假设填埋场形状可以为任意形状.在尝试过长方形、正方形、圆形、正三角形后,我们通过公式及定量分析得出圆形为更好的一种选择.因此,在一定的条件下,填埋场建为圆形可以更有效的减少对周围土地的污染.[做题] 改变填埋场形状以降低污染1.问题分析填埋作为重要的处理方式,可以优化填埋所进行的具体措施来减少污染.我们了解到,填埋的污染主要为土地污染,因此减少土地污染即可.我们通过查找资料得知,填埋对土地的污染大多是以填埋场地为中心,并往四周拓展一定区域,我们假定其是以均匀半径进行拓展.因此可以尝试在同体积的情况下减小其污染的土地.因为目前的填埋场深度基本已达最大深度,所以在此暂不考虑对深度的拓展.假设垃圾填埋场为规则的立体图形.因此要保证同体积的情况下,深度一样,则表面积一样.所以我们的目的便是使在相同的表面积下,什么图形所构成的表面会对土地污染数量最小.2.模型建立我们通过网上的信息了解到,目前的填埋场形状大多为长方形,如图:设长为a,宽为b,对四周土地进行污染的半径为c,总污染面积为S.那么,S=ab+2ac+2bc+πc2=ab+2c(a+b)+πc2(周围为污染区)在表面积固定的情况下:ab 为定值,c 、π均为定值,因此使(a +b )最小即可.由均值不等式可得:a +b ≥2ab ,且当a =b 时取等号.因此若使S 最小,即a =b ,因此我们得出结论:垃圾填埋场呈正方形比呈长方形要好.之后,我们再比较其他形状的垃圾填埋场和传统垃圾填埋场谁更好.为了方便计算和更好的解决问题,以下模型均与正方形所造成的土地污染进行对比,若更好,则模型优化成立.(1)圆形在这里为方便,把正方形的图与圆形的图放在一起做对比.设正方形边长为d ,对四周土地进行污染的半径为c ,圆的半径为r .d 2=πr 2,r =dπ,正方形总污染为S 正方形=πc 2+4dc +d 2,圆形总污染为S 圆形=⎝ ⎛⎭⎪⎫d π+c 2π=⎝ ⎛⎭⎪⎫d 2π+2dc ππ+c 2·π=d 2+2dc π+c 2π, 作差得S 圆形-S 正方形=c 2π+2dc π+d 2-πc 2-4dc -d 2=2dc π-4dc =2dc (π-2),又因为π-2<0,因此S 圆形<S 正方形,所以圆形更好.因此在之后的比较中用圆形即可.(2)正三角形设正三角形边长为e ,则S 三角形=34e 2, 因为我们要使圆形与三角形的表面积相同,则34e 2=πr 2,r =e 23π, 因此通过计算可得 S 三角形污染面积=34e 2+πc 2+3ce ,S 圆形污染面积=⎝ ⎛⎭⎪⎫e 23π+c 2·π=⎝ ⎛⎭⎪⎫e 24·3π+ec 3π+c 2·π=34e 2+ec 3π+c 2·π,S 圆形污染面积-S 三角形污染面积=34e 2+ec 3π+c 2·π-34e 2-πc 2-3ce =ec (3π-3)<0,因此S 圆形污染面积<S 三角形污染面积,所以圆形更好.综上所述,目前的填埋场形状为长方形,而我们通过计算得出,圆形实则为更好的一种方案.因此我们可以通过把长方形的填埋场改建为圆形的填埋场,这样可以有效的减少土地污染体积.模型优化成立.[结题] 1.模型优点:A .该模型可以有效的减少土地污染体积;B .该模型不需要耗费大量的人力、物力.2.模型缺点:A .该模型没有考虑渗滤液处理区等方面的限制条件;B .该模型只能用于填埋场形状为圆形的填埋场.3.我们了解到填埋是我国目前最重要的垃圾处理方式.而填埋造成的环境污染主要体现在对周围土地的污染.因此我们想在不影响填埋数量的情况下,通过改变填埋场形状来减少对土地的污染.在此模型中,我们采用了枚举法,通过比较不同的形状带来的污染,最后得出结论:在一定的条件下,圆形较好.最后,我们通过调查问卷和数据抓取的方式,得到订外卖的主体为服务业的年轻人.大量的外卖垃圾正威胁着我们的环境,但并非无解决方法.但是,最重要的还是我们自身需建立起环境保护意识,自觉保护环境,维护生态平衡.只有这样,我们才能继续绿色、健康的生存和发展下去.【例2】 牙膏价格与重量关系的数学建模[选题] 在超市购物时,我们注意到大包装商品比小包装商品便宜,比如某品牌牙膏50 g 装的每支1.50元,120 g 装的每支3.00元.我们可以通过单位商品价格关于商品重量的函数来分析大包装便宜还是小包装便宜.[开题] 1.问题分析商品价格是由成本决定的,成本可分为生产成本、包装成本和其他成本.生产成本与重量W 成正比,包装成本与表面积成正比,其他成本与W 无关.单位重量商品价格c =总价格总重量.牙膏可以近似为圆柱体来思考.2.模型假设设如下变量:商品价格为C ,商品重量为W ,单位重量价格为c ,商品包装面积为S ,生产成本为C 1,包装成本为C 2,其它成本为C 3.3.研究的大体思路、方法与步骤(1)分析商品价格C 与商品重量W 的关系.价格由生产成本、包装和其它成本等决定,这些成本中有的与重量W 成正比,有的与表面积成正比,还有与W 无关的因素.(2)求单位重量价格c 与W 的关系,可以用简图分析.最后结合实验结论,对商家或顾客提出合理的建议.4.研究此问题的意义实际生活中,经常会遇到大、小包装的问题,如洗衣粉、洗发水、纯净水等.在选择购买时,可依据下面的数学模型做选择.[做题] 1.模型建立与求解商品价格由成本决定,商品成本=生产成本+包装成本+其他成本,故C =C 1+C 2+C 3,生产成本与重量W 成正比,设C 1=k 1W (k 1为大于0的常数),包装成本与表面积S 成正比,商品包装包括牙膏包装和牙膏盒包装,牙膏包装与牙膏表面积有关,牙膏盒为长方体,设牙膏盒包装面积S 2,牙膏可以近似为无底的圆柱体,设牙膏包装面积S 1,即圆柱体侧面积.设此圆柱体的半径为R ,高为L ,S 1=2πRL , ①由题意,我们需要将包装面积与商品重量联系在一起,故我们将牙膏体积V 近似为圆柱体积的一半,则V =12πR 2L , ② 设牙膏密度为ρ,则V =Wρ,③ 一般地,为了美观,牙膏的半径与长度有一定比例关系,在这里:设R =k 2L (k 2为大于0的常数),④ 根据②③④,可以得出:半径R =⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2W ρπ, ⑤ 由①④⑤得出S 1=2πk 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2W ρπ, 我们可以把牙膏盒看成一个长为L ,宽高都为2R 的长方体,故牙膏盒包装面积S 2=8R2+8RL ,再根据④⑤求得S 2=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2W ρπ, 则包装成本C 2=k 32πk 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2W ρπ+k 48⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2W ρπ,k 3,k 4为大于0的常数,是包装价格与包装面积的比值.其他成本C 3为固定常数,与W ,S 无关.即C =C 1+C 2+C 3=k 1W +k 32πk 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2W ρπ+k 48⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2W ρπ+C 3. 由于k 1,k 2,k 3,k 4,ρ都是大于零的常数,所以商品价格关于商品重量的函数是单调增函数,所以商品重量增大,商品价格增大.对于单位重量价格c 与商品重量W 的关系,我们已知c =C W ,由于k 1,k 2,k 3,k 4,ρ都是大于零的常数,我们发现包装成本与商品重量成正比,可以简化为C 2=k 5×W 23, 所以c =CW =k 1+k 5×13W+C 31W . 2.模型解释c ­W 的简图如图所示:由函数解析式及图象可知单位商品价格关于商品重量的函数是一个减函数,即随着W 的增加,c 的减少幅度减少,当W 很大时,则c 不再减少,所以说,不要盲目追求大包装商品.[结题] 对于商家,一般来说,小包装商品的利润较高,但成本也相应的增多,所以应该包装大小适宜,在适当情况下,可以尽量生产小包装的商品;对于顾客,在用得完的情况下,尽量买较大的包装,可以节省包装的费用,但是也不能盲目地认为越大包装的商品就越便宜,可能会有其他消耗,如用不完的情况.。

数学建模及其在环境管理中的应用探讨

数学建模及其在环境管理中的应用探讨

数学建模及其在环境管理中的应用探讨数学建模是将实际问题转化为数学问题,并通过数学方法进行求解和分析的一种方法。

在环境管理中,数学建模可以帮助我们深入理解环境问题的特征和规律,从而制定出更加科学合理的环境管理措施。

本文将探讨数学建模在环境管理中的应用,并解释其中的几个典型案例。

首先,数学建模可以用于环境质量评估和预测。

环境质量评估是对某一环境的质量进行定量分析和评价的过程。

数学模型可以帮助我们建立环境质量评估的指标体系,并利用统计学方法对数据进行分析。

例如,可以利用回归分析建立环境污染物浓度与相关因素之间的数学模型,从而预测未来的环境质量变化趋势。

其次,数学建模可以应用于环境污染物传输与扩散模拟。

环境污染物的传输与扩散是环境管理中的关键问题之一。

数学模型可以帮助我们分析环境中污染物的传输过程,并预测其在空间和时间上的分布。

例如,可以利用流体力学方程和质量守恒方程建立数学模型来模拟大气中污染物的输运和扩散,从而评估污染物对周围环境的影响。

此外,数学建模还可以应用于环境资源的优化配置。

环境资源的优化配置是提高资源利用效率和降低环境负荷的重要手段。

数学模型可以帮助我们建立资源配置的数学模型,并通过优化算法求解最优解。

例如,可以利用线性规划模型来优化工业园区中水资源的配置,从而实现水资源的合理利用和节约。

值得一提的是,数学建模在环境管理中还有许多其他应用。

例如,可以利用数学模型对环境风险进行评估和管理,以及对环境政策的影响进行分析和预测。

数学建模可以帮助我们更好地理解和解决环境问题,为环境管理提供科学依据。

最后,虽然数学建模在环境管理中具有广泛的应用价值,但也面临一些挑战和困难。

首先,环境问题具有多样性和复杂性,数学模型需要较高的抽象能力和适应性。

其次,数学建模过程中需要大量的数据支持,而环境数据的获取和处理存在一定的困难。

此外,数学模型的建立和求解也需要较高的数学水平和计算技术。

总的来说,数学建模在环境管理中发挥着重要的作用。

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