大气污染预测方法及应用实践研究

结合大气污染的监测现状，在环境污染分析的过程中，
过程中，相关工作人员需要充分地考虑点源与面源，从而为 相关部门需要通过各项数据的分析及探究，详细分析大气污
更加精准的大气污染预测奠定坚实的基础。
染数据，对于这些数据而言，一定要有精准性、及时性的特点，
1 大气污染的来源及危害 1.1 大气污染的来源
结合大气污染的基本特点，其主要来源包括 ：
学报（工科版），2000（1）：78–83.
是稳定的、有主导方向的 ；②污染物在大气中只有物理运动、 [2] 李宁 . 大气污染事故预测方法的研究与应用 [D]. 大连 ：大连理工大
没有化学和生物变化 ；③在预测的范围内没有其他同类污染
学，2008.
源汇入，也就是说源强是连续均匀的 ；④在有主导风的情况 [3] 刘永，郭怀成 . 城市大气污染物浓度预测方法研究 [J]. 安全与环境
下，主导风对污染物的输送应远大于湍流运动引起的污染物
学报，2004（4）：60–62.
在主导风向上的扩散，即在 X 方向只考虑迁移，不考虑扩散。 [4] 杨雪，茅晶晶，陆维青 . 江苏省大气污染防治考核达标预测方法研
如果所模拟的尺度超过几十公里，或者由于下垫面的不均匀， 究 [J]. 四川环境，2019（1）：175–178.
导致流场更加复杂，那么此时高斯模型的精度便难以达到相 [5] 卢雨田，王小艺，王立，等 . 工业大气污染物浓度的复合自回归网
第47卷第7期
2021年7月
的监测设备成为行业关注的焦点。一些环境监督部门为提高 法与模糊模型识别等。大气污染预测中，大气污染物浓度受
大气污染预测效果，会引进先进的设备，但是，由于大气污 到较多方面因素的影响，并且大气污染物浓度的高低没有明
染预测人员的职能限制，在环境预测中出现了技能相对滞后 确的界限，这充分体现了其模糊性的特点。实践表明，一般
函数形成的模型。高斯模型在城市空气质量模型中，是被广 该种模式在环境预测中的应用往往会受到极大的限制。针对
泛应用的模型之一。其原因在于 ：在城市空气质量模型中有 不同的情况，便需要选取与实际情况相适应的预测模型，以
一定误差存在，而误差主要来源于模型的输入参数，尤其对 保证能够利用所选择预测模型的优点，提升预测的精确度。
气污染会对区域中的植物造成损害，这种损害现象一般表现 结合行业的发展现状以及技术运用特点，设置完善性的环境
为二氧化硫、PAN、氯化氢以及硫化氢等对植物叶子造成的损 监督管理体系，避免由于监督管理不足引发的环境预测问题， 伤。在环境污染的情况下，植物叶子的海绵状组织先受到影响， 提高大气污染预测的整体质量，满足当前社会环境的可持续
和实际情况之间存在一定的差异，在近地面的浓度估算往往 源与大气污染状况的主要影响因素确定下来，已经成为大气
比较低。
污染预测中需高度注意的问题。
高期模型就是用高斯概率密度函数（正态分布曲线）精
2）当前在对大气污染展开预测期间，依旧没有摆脱“从
确地量化事物，将一个事物分解成若干的基于高斯概率密度 假定出发，按照一定准则，展开模拟与做出预测”的模式。
境治理的基本需求。
阵以及指标综合权重矩阵等相关参数计算出来。而应用最优
3 大气污染预测方法研究
模糊识别理论展开相应的预测，能够依据实测资料的增加与
纵观国内外用于大气污染预测的方法中，其最为主要的 变化，对参数进行相应的调整，使其能够更加贴切地将实际
方法模型为 ：空气质量模型、模糊理论模型以及灰色理论模 情况反映出来。在环境污染预测期间，模糊理论知识通常都
Research on Air Pollution Prediction Method and Application Practice
Wang Chao，Zhang Xin-jiao，Wang Fang
Abstract ：In recent years，with the rapid development of economy and society，the number of heavy industrial enterprises is increasing，and the air pollution is becoming more and more serious，which has a negative impact on people's living environment and health.This paper defines the current commonly used air pollution prediction methods，and analyzes the air quality model，Gaussian model and fuzzy theory model in detail.
搜集了当地工业发展污染参数资料，通过资料数据制定应用 缓解城市污染问题。
高斯模型进行预测，并取得了一定的成效。
参考文献
尽管高斯模型有着简单实用、空间分辨率比较高等优势， [1] 郑博福，游海，弓晓峰，等 . 大气污染预测方法探讨 [J]. 南昌大学
但也存在着一定的不足之处。高斯模式需假定 ：①大气流动
Keywords ：prediction method ；air pollution ；application practice
当前要确保城市经济发展与环境保护更加有效衔接，大 渐增加，在微粒折射以及吸收之后，会降低大气中的能见度，
气污染预测工作是不可缺少的重要因素。大气污染预测在城 这种现象不仅会影响人们的心情，同时也会对人们造成严重
以便及时更新环境的监测效果，提高大气环境监测的整体效 果。由于环境监测点逐渐增多，在实际的环境监测中，需要 监测部门及时掌握环境变化，并通过资金以及精力的投入，
（1）生产性污染。对于这种污染而言，主要包括 ：①燃 提高大气环境的监测效果 ；但是，在部分地区的环境监测中， 料的燃烧，在人们的日常生活中，煤、石油、天然气等燃料 受到设备仪器相对滞后的影响，导致设备监测的结果不精准，
会产生尾气排放，这些排放物质会对人体造成直接危害，如 测的重要性，但是在实际的环境监测及管理中，并没有建立
一氧化碳、碳氢化合物以及铅尘等物质。
大气应急监测系统，导致平台中的信息缺少共享性，各地区
1.2 大气污染的危害
的监督部门各自为政，无法形成合力达到监督及预测的目的。
大气污染的危害体现在以下几方面 ：①当有害物质进入 而且，在地区中出现大气污染问题之后，各个部门之间并没
向为环境影响评价。
治理方案的构建，可以根据区域环境的特点，对环境的大气 情况进行分析，之后设置有效性的监督管理机制，充分满足 大气污染预测的需求。在科学技术逐渐创新的背景下，先进
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化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
资源与环境
Resources and Environment
K 理论模型。本文主要分析箱模型与高斯模型，箱模型是最 现在以下两点 ：
为简单的一种城市空气质量模型。该模型一般将整个城市空
1）在大气污染预测期间，由于 拥有较多数量的污染源，
间看为一个或者多个矩形的箱形体。主要架设条件为 ：①在 并且排放方式不尽相同，污染物的扩散与迁移等方面存在较
一个箱体内，污染源的源强是常数；②当污染进入到箱体以后， 多的影响因素，这些因素之间相互关联、相互制约，作用机
燃烧时会释放大量的有害物质，如烟尘、二氧化硫、氮氧化 无法提高监测管理的整体效果。因此，在大气环境监测中，
物等 ；②生产中排出的烟尘、废气会对城市造成一定的污染， 为了提高环境监测检测的有效性，相关部门要及时引入先进
如火力发电厂、石油化工厂以及水泥厂等，这些场所作为污 的设备，通过环境监测方案的完善以及监测效果的提升，优
于污染资料而言，其精准性与精细性不可能完美，这对于模 5 总结
型本身而言，其改进会受到影响。立足于数值的角度，复杂
城市大气污染问题日益凸显，为了能够有效缓解城市大
数值模型与高斯模型相比，其优势并不明显 ；高斯模型与其 气污染问题，大气环境的预测工作实施极为重要。在大气污
他空气质量模型相比，在对气象资料需求方面较低，但是该 染预测中，最为常用的预测方法便是空气质量模型、高斯模
摘 要 ：近年来，随着经济社会的快速发展，重工业企业不断增加，大气污染日趋严重，这给人们的生存环境以及身体健 康状况带来了负面影响。主要综述了当前常用的大气污染预测方法，详细分析了空气质量模型、高斯模型以及模糊理论模型的 相关内容。
关键词 ：预测方法 ；大气污染 ；应用实践 中图分类号 ：X169 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003–6490（2021）07–0184–02
之后叶子中的栅栏细胞被侵蚀，最终叶子细胞逐步瓦解，从 发展需求。
而影响叶子的组织成分，影响叶子的健康生长 ；③对大气能 2.3 专业人才队伍缺失
见度造成影响。在大气污染的状况下，大气中的污染物质逐
结合大气污染预测工作的特点，通过环境监督以及环境
收稿日期 ：2021–04–23 作者简介 ：王超（1989—），男，山东日照人，工程师，主要研究方
种模型却拥有比较高的运算效率。
型 与 模 糊 理 论 模 型， 这 三 种 大 气 污 染 预 测 方 法 的 应 用 极 为 重
例如上海市针对该城市某区域的大气污染展开了预测工 要，不仅能够使得城市大气污染得到有效的预测，同时还能
作，通过 高斯模型的预测方法，对污染源参数进行了分析， 够帮助相应工作人员制定合理的防治措施，以提升大气质量，
到大气之后，会对环境、空气以及人们的身体健康造成影响， 有建立良性互动价值，导致政府部门的职能相对滞后，无法
而且在高浓度的污染情况下，会引发急性中毒问题，导致人 发挥环境预测及监督管理的目的。因此，在当前的大气污染
体出现支气管哮喘、肺气肿等症状。②对植物造成危害。大 预测中，为了提高结果预测的整体效果，环境监督部门应该
型等。这些方法在大气污染预测中的使用取得了一定的成效。 需要与其他预测模型相结合着使用，以确保能够得到更加精
本文主要对空气质量模型、高斯模型与模糊理论模型这三个 准的预测结果。
方面展开分析。
4 大气污染预测期间所需注意的问题
在空气质量模型中，最为常用的有箱模型、高斯模型与
一般而言，在大气污染预测期间需要注意的问题主要表
需要马上在铅直方向展开均匀分布操作。但是也有一定问题 理比较模糊 ；由于客观环境属于一个极为复杂的系统，以当
存在，如受到城市污染源分布比较均匀的影响，铅直扩散速 前的发展情况看，没有任何计算模型与计算方法能够将所有
度不断加快。该种假设拥有一定的合理性，可箱模型的假定 的影响因素充分反映出来。为此，当前怎样将不同类型污染
市相关区域的环境管理和污染防治方面有着重要的指导作用， 的心理影响，甚至影响交通安全。
为此，准确的预测城市大气污染已经成为当前需重点研究的问 2 大气环境监测中存在的问题
题之一。城市大气污染源具有排放口较高、周围人口密度较大、 2.1 监测设备有待更新
不易扩散等方面的特点，这便要求在对大气污染进影响 ；③在农 化引入全新的设备更新机制，实现大气环境治理及环境保护
业生产的过程中，田间喷洒的部分农药以雾滴或颗粒物的形 的目的。
式散逸，会加剧粉尘及雾滴的危害。
2.2 大气环境监测体系不完善
（2）交通运输性污染。在汽车、火车以及飞机等运输中，
根据大气环境的监测现状，虽然部分地区认识到环境监
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化工设计通讯
Chemical Engineering Design Communications
大气污染预测方法及应用实践研究
王 超，张新娇，王 芳 （五莲县行政审批服务局政务服务中心，山东日照 262300）
的问题，无法发挥先进设备的监测优势。而且，部分监测人 的单变量统计方法很难客观地将指标和污染物浓度之间存在
员在实际工作中缺少严谨的态度，不能及时发现细微环境的 的关系表现出来。而模糊识别理论法的应用，便能够利用已
变化，长期发展中会降低环境监测的整体效果，无法满足环 有的实测资料，将最优模糊分类中心矩阵、最优模糊划分矩