数学建模A题全国一等奖论文城市重金属污染及地质演变

数学建模A题全国一等奖论文城市重金属污染及地质演变
数学建模A题全国一等奖论文城市重金属污染及地质演变

城市表层土壤重金属污染分析优秀论文

承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,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。 我们郑重承诺,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,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A 我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):04002 所属学校(请填写完整的全名):重庆邮电大学 参赛队员(打印并签名) :1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期: 2011 年 9 月 12 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用): 评 阅 人 评 分 备 注 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号): 全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

城市表层土壤重金属污染分析 摘要 本文通过对城市表层土壤重金属元素污染问题的分析,找出了污染的主要原因,建立了传播特征方程,并以此确定了污染源的位置。 问题一:此问是求解重金属元素的空间分布以及污染程度的问题。本文将所给数据进行处理后,采用克里格内插值法对土壤重金属含量进行插值,利用GS+软件,得出各元素的空间分布如图二。对五个区域的重金属污染程度建立模型一,采用单因子指数法计算得到各个区域各重金属元素的污染指数,然后采用综合指数法可得各区域的综合污染指数,最后利用土壤综合污染指数分级标准对每个区域划分等级,结果为:区域生活区工业山区交通区公园绿地区 综合污染等级重度污染重度污染轻度污染重度污染中度污染 问题二:此问要求分析重金属污染原因。为判断不同重金属元素的污染来源,本文建立了模型二,采用因子分析法,利用spss软件对附件2中的数据进行分析,得到相关系数矩阵、特征值、累计贡献率、因子载荷矩阵,最终得出Cr和Ni来自同一污染源,Cd和Pb来自同一污染源,其余重金属元素各来自一个污染源。最后分析得到重金属污染的主要原因有工矿企业污染,燃煤污染,交通污染,商业活动和居民生活污染等。 问题三:此问是通过分析重金属污染物的传播特征来确定污染源位置的问题。利用matlab软件拟合出金属污染物传播特征的一般方程,并借助传播方程建立污染源位置确定的模型,利用优化方法计算得到共6个污染源的位置分别为:Cr和Ni污染源坐标为(2854,5786),Cd和Pb污染源坐标为(3025,10059),Hg污染源坐标为(298,3724),As污染源坐标为(5626,7835),Cu污染源坐标为(9600,6150),Zn污染源坐标为(2168,6027)。 问题四:此问是分析问题三所建模型优缺点及确定收集信息并建立更好模型的问题。本文首先针对问题三所建模型分析其优缺点,然后确定需收集城市水文以及土壤中重金属浓度随时间变化规律等信息,最后用“对流—扩散方程”来模拟污染物在河道中的扩散,考虑对流—扩散方程的初边值问题,建立“对流—扩散方程”模型。 最后,我们就模型的优缺点进行了分析。 关键词:空间分布克里格内插值法单因子指数法传播特征污染源位置

空气污染问题研究

2015年第十二届五一数学建模联赛 承诺书 我们仔细阅读了五一数学建模联赛的竞赛规则。 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与本队以外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,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它公开的资料(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。 我们郑重承诺,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,我们愿意承担由此引起的一切后果。 我们授权五一数学建模联赛赛组委会,可将我们的论文以任何形式进行公开展示(包括进行网上公示,在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等)。 我们参赛选择的题号为:B 我们的参赛报名号为:2949 参赛组别:本科 所属学校:中国矿业大学徐海学院 参赛队员:1.秦路 2.陆啸 3.周玮青 日期:2015年5月3日获奖证书邮寄地址:中国矿业大学徐海学院邮政编码:221000 收件人姓名:秦路联系电话: 2015年第十二届五一数学建模联赛 编号专用页 竞赛评阅编号: 评阅记录 评 阅 人 评 分

备 注 裁剪线裁剪线裁剪线 竞赛评阅编号: 参赛队伍的参赛号码:2949 2015年第十二届五一数学建模联赛 题目空气污染问题研究 摘要 本文针对空气污染问题进行研究,以京津冀地区为研究对象,通过建立模型分析污染源对周围大气环境的影响,并进行空气质量等级评价。对于问题一,我们用空气污染指数并参考现有标准,建立起衡量空气质量优劣程度等级的数学模型。问题二我们通过在权威网站查找数据分析得出燃煤,汽车尾气,工业废气为主要污染源并分析其性质和污染参数。关于问题三,我们选取高斯扩散模型作为我们的模型原版,在该模型的基础上,我们考虑了地面对污染物扩散的影响,对模型进行优化,使得更加贴合实际,符合题目的要求。在高斯扩散模型的公式中,遇到很多基本参数。我们通过搜集当地的数据,根据专家的经验,选取了合适的参数,来辅助模型的建立,使得模型更加符合假设。通过Matlab建立三维图表,来反映污染物浓度的分布。从而估算该时段空气质量等级。对于问题四,我们用GIS 与环境模型相结合建立多污染源空气扩散模型,对环路汽车尾气污染问题进行分析解答。通过以上对空气污染扩散的研究,我们给京津冀地区撰写了一份防治空气污染的可行性报告。 关键字Matlab 一、问题重述 近十年来,我国GDP持续快速增长,但经济增长模式相对传统落后,对生态平衡 和自然环境造成一定的破坏,空气污染的弊病日益突出,特别是日益加重的雾霾天气已 经干扰到社会的出行秩序和生活质量。国家能源委员会《新能源产业振兴和发展规划》 等“国家新能源发展战略”政策的出台,说明国家已经把能源环境问题上升到国家安全 级别,经济发展转型、节能减排、能源利用新途径和发展新能源等方面的问题亟待解决。一般认为影响空气质量的主要因素有PM2.5、PM10、二氧化氮、二氧化硫、一氧 化碳、臭氧、硫化氢、碳氢化合物和烟尘等,以京津冀地区为研究对象解决以下问题:(1)参考现有国标和美标,建立衡量空气质量优劣程度等级的数学模型。 (2)查找数据并列出京津冀地区主要污染源及其污染参数,分析影响空气质量的 主要污染源的性质和种类。 (3)建立单污染源空气污染扩散模型,描述其对周围空气污染的动态影响规律。 现有河北境内某一工厂废气排放烟囱高50m,主要排放物为氮氧化物。早上9点至下午 3点期间的排放浓度为406.92mg/m3,排放速度为1200m3/h;晚上10点-凌晨4点期间 的排放浓度为1160mg/m3,排放速度为5700m3/h;通过你的扩散模型求解该工厂方圆51 公里分别在早上8点、中午12点、晚上9点空气污染浓度分布和空气质量等级。 (4)建立多污染源空气污染扩散模型,并以汽车尾气污染源为例求解分析以下问 题:北京在2015年1月15日已经连续三天发生重污染,假设从16日开始北京启动汽 车单双号限行交通管制措施,求解北京市二环、四环、六环路在16日早上8点、中午

空气污染数学建模.docx

A.污染气体的传播扩散 摘要 钢铁生产排放的污染气体是造成雾霾的重要原因之一,研究污染气体的扩散特征,正确模拟污染气体的扩散过程,能够为钢铁生产集团提出更好的治理管理措施,具有实际意义。 针对问题一:污染气体的排放速度为300m/s,在不考虑风向风速及高度影响的情况下,此问题即为二维平面的连续点源扩散问题,由此在二维xoy 平面上建立连续点源扩散方程模型,其中为气体扩散系数,本文中取为常数10,f(x,y,t ) 为污染气体的排放速度,在本文中恒为300m/s ;对上述偏微分方程模型,本文采用ADI法(Alternating direction implicit,交替方向隐式法)求解出迭代格式,利用MATLAB编程,求出模型一的数值解,并得到任意时刻污染气体的浓度分布情况。通过SPSS软件,对附件一所给的原始实际数据与模型一求解得到的模拟值进行显着性检验,检验结果显示该模型与实际情况吻合。 针对问题二:考虑风向风速对污染气体扩散过程的影响时,在基于对问题一求解的基础上,在模型一的扩散方程模型中加入风向风速的平流项,由此得到有风情况下的模型,其中分别为风速在x, y方向的分量;对此模型同样采用ADI法求出迭代格式,利用MATLAB编程,求出模型二的数值解,并得到任意时刻污染气体的浓度分布情况。通过SPSS软件,对附件二所给的原始实际数据与模型二求解得到的模拟值进行显着性检验,检验结果显示该模型与实际情况吻合。 针对问题三:考虑有风时增加高度的影响,此问题即为三维空间的污染气体扩散问题,考虑到三维模型的编程复杂度,而且污染气体的扩散在xoy平面上各向同性,可以将污染气体在y方向的扩散等价为在x方向上的扩散,此时便只需要建立xoz平面上的扩散模型。在基于对问题二求解的基础上,在模型二的扩散方程中增加高度项,由此得到模型三为,其中为z 方向的扩散系数;对该扩散方程同样采用ADI法求出迭代格式,利用MATLAB编程,求出模型二的数值解,并得到任意时刻污染气体的浓度分布情况。关键词:污染气体扩散方程ADI法数值解 一、问题重述 目前,治理雾霾是人们最为关心的热点问题之一。中国社科院发布的《气候变化绿皮书》中提及,雾霾形成的原因里,重工业、车辆尾气、土方施工都榜上有名,其中钢铁生产也是造成雾霾的重要原因之一。 某钢铁生产集团烟囱污染气体的排放对周边地区大气污染的影响非常大,为了提出更好的治理管理措施,需要对其污染气体扩散的特征进行分析。现在,我们需要在三种情况下考虑污染气体的扩散过程: 1.在不考虑风向和高度影响的情况下,建立模型,模拟某钢铁生产集团的烟囱排放污染 气体的扩散过程,假设烟囱的排放速度为300m/s。 2.考虑风向为东北风,平均风速0.6m/s的情况下,模拟污染气体的传播扩散过程。 3.在考虑风向的基础上增加高度的影响,建立模型,模拟污染气体的传播扩散过程。 4.基于上述模型结论,给该钢铁生产集团提供一个污染气体治理建议报告。

当前环境中重金属污染对食品安全的威胁_论文

食品科学系毕业论文 论文题目:当前环境中重金属污染对食品 安全的威胁 毕业生姓名陈炜强 毕业生学号109550105007 毕业生班别09食品安监(5)班 专业名称食品药品监督管理 所属系食品科学系 指导老师李银花老师 论文提交日期2012年4月29日

当前环境中重金属污染对食品安全的威胁 【摘要】近年来,环境中重金属(类金属)污染造成的食品安全问题逐渐增多。重金属中毒对机体的危害是多系统、多器官、多指征和不可逆的。重金属具有富集性,很难在环境中分解,可以直接威胁人类的健康。重金属的生物系半衰期较长,如人肾皮质镉为10-30年。重金属通过食物链的层层积累富集,必然会对人类的健康和生存构成极大地威胁。在当前环境中重金属污染日益严重的情况下,食品安全必然要面对严峻的考验。 【目的】通过对重金属的认识、重金属对人体的主要危害、当前环境中重金属污染状况、有毒重金属对食品的污染途径以及应对重金属引起食源性疾病的措施等方面的数据和资料收集,从中了解重金属在“重金属——环境——食物——人”中的迁移,以便提高人们的食品安全意识,加强环境保护,维护人体健康。 【方法】数据收集、综合文献 【结果】当前环境中重金属的污染已到了刻不容缓的地步。工业革命以来,人类 过度地掠夺矿产资源,使生态环境遭受严重破坏,逐步积累的污染恶果正进入突 发性、连锁性、区域性爆发的阶段。重金属污染是一场正在发生的灾难,而作为 人类生存的基础——食品,更是首当其冲。 【结论】为了人类的可持续发展,必须对工业生产和人们日常生活所造成的重金 属污染加以控制,对已被污染的环境和生态系统加以修复,加强食品的质量管理, 确保人们的生命财产安全。 【关键词】重金属环境污染食品污染人体健康危害 0. 前言 “民以食为天,食以安为先”。2012年2月1日的广西龙江的镉污染事件,是中国重金属污染事件的又一案例。近年来,仅发生的镉污染事件,就有2005年的广东北江韶关段镉严重超标事件,2006年的湘江湖南株洲段镉污染事故,2009年的湖南省浏阳市镉污染事件。至于其它重金属污染事件,仅“血铅超标”事件,就已涉及陕西、安徽、河南、湖南、福建、广东、四川、湖南、江苏、山东等省。2011年4月,“雀巢”、“喜宝(Hipp)”、“活乐(Holle)”、“欧格妮(O rganix)”等9种知名品牌婴儿辅食被曝含有毒重金属。2011年10月苏泊尔质量门事件。近年来,一系列重金属污染和重金属食品安全事件向人们敲响了警钟,重金属已经日益严重威胁到人们的生存健康。重金属的中毒途径有皮肤、消化道和呼吸道。重金属主要通过空气(呼吸)、水、食物和直接接触体表等各种媒介来进入人体,如通过皮肤进入人体。如果环境没有被严重污染,重金属一般是通过食物和消费品的消费进入人体的。民以食为天,可是现在的“天”破了。重金属从土壤到植物再到动物的转移以及从水到藻类到浮游动物再到鱼类的转移,是人

初中数学建模案例资料

初中数学建模案例

中学数学建模论文指导 中学阶段常见的数学模型有:方程模型、不等式模型、函数模型、几何模型和统计模型等。我们也把运用数学模型解决实际问题的方法统称为应用建模。可以分五种模型来写。论文最好自己写,如果是参加竞赛的话从网上找的会被搜出来的。 一、建模论文的标准组成部分 建模论文作为一种研究性学习有意义的尝试,可以锻炼学生发现问题、解决问题的能力。一般来说,建模论文的标准组成部分由论文的标题、摘要、正文、结论、参考文献等部分组成。现就每个部分做个简要的说明。 1. 题目 题目是给评委的第一印象,所以论文的题目一定要避免指代不清,表达不明的现象。建议将论文所涉及的模型或所用的计算方式写入题目。如“用概率方法计算商场打折与返券的实惠效应”。 2. 摘要 摘要是论文中重要的组成部分。摘要应该使用简练的语言叙述论文的核心观点和主要思想。如果你有一些创新的地方,一定要在摘要中说明。进一步,必须把一些数值的结果放在摘要里面,例如:“我们的最终计算得出,对于消费者来说,打折比返券的实惠率提高了23%。”摘要应该最后书写。在论文的其他部分还没有完成之前,你不应该书写摘要。因为摘要是论文的主旨和核心内容的集中体现,只有将论文全部完成且把论文的体系罗列清楚后,才可写摘要。

摘要一般分三个部分。用三句话表述整篇论文的中心。 第一句,用什么模型,解决什么问题。 第二句,通过怎样的思路来解决问题。 第三句,最后结果怎么样。 当然,对于低年级的同学,也可以不写摘要。 3. 正文 正文是论文的核心,也是最重要的组成部分。在论文的写作中,正文应该是从“提出问题—分析问题—选择模型—建立模型—得出结论”的方式来逐渐进行的。其中,提出问题、分析问题应该是清晰简短。而选择模型和建立模型应该是目标明确、数据详实、公式合理、计算精确。在正文写作中,应尽量不要用单纯的文字表述,尽量多地结合图表和数据,尽量多地使用科学语言,这会使得论文的层次上升。 4. 结论 论文的结论集中表现了这篇论文的成果,可以说,只有论文的结论经得起推敲,论文才可以获得比较高的评价。结论的书写应该注意用词准确,与正文所描述或论证的现象或数据保持绝对的统一。并且一定要对结论进行自我点评,最好是能将结论推广到社会实践中去检验。

重金属污染场地土壤修复标准(DB43T1165-2016)

ICS 13.020.01Z 05 湖 南 省 地 方 标 准 DB43 DB43/T1165-2016

目次 前言..........................................................................................................................................................II 1主要内容和适用范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4土地利用类型 (2) 5标准分级 (2) 6目标污染物种类 (2) 7标准值 (2) 8监测要求 (3) 9标准实施 (4)

前言 为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,防治土壤污染,保护土壤资源和土壤环境,保障人体健康,加强重金属污染场地土壤环境保护监督管理,指导重金属污染场地土壤修复工作,制定本标准。 本标准由湖南省环境保护厅提出并归口。 本标准起草单位:湖南省环境保护科学研究院。 本标准主要起草人:陈灿、文涛、万勇、钟振宇、付广义。 本标准于2016年3月29日首次发布。

重金属污染场地土壤修复标准 1主要内容和适用范围 本标准规定了湖南省重金属污染场地土壤修复指标、限值和监测方法。 本标准适用于湖南省重金属污染场地土壤修复工程效果评价、验收。 对于有特殊要求的重金属污染场地,经省级以上人民政府环境保护行政主管部门批准,土壤修复工程效果评价、验收可参照《污染场地风险评估技术导则》。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB3838地表水环境质量标准 GB15618土壤环境质量标准 HJ25.1场地环境调查技术导则 HJ25.2场地环境监测技术导则 HJ25.3污染场地风险评估技术导则 HJ/T166土壤环境监测技术规范 HJ557固体废物浸出毒性浸出方法水平振荡法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 污染场地contaminated site 对潜在污染场地进行调查和风险评估后,确认污染危害超过人体健康或生态环境可接受风险水平的场地,又称污染地块。 3.2 土壤修复soil remediation 采用物理、化学或生物的方法固定、转移、吸收、降解或转化场地土壤中的污染物,使其含量或浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害物质的过程。 3.3 目标污染物target contaminant 在场地环境中其数量或浓度已达到对生态系统和人体健康具有实际或潜在不利影响的,需要进行修复的关注污染物。 3.4 修复目标值remediation target 污染场地经修复后,目标污染物应达到的规定指标限值。

节能减排数学建模优秀论文

节能减排 摘要 本文根据已有数据建立综合评价模型分析往年空气质量水平,并建立灰色预测模型预测未来环境发展趋势,以便采取相应的节能减排措施改善空气质量。 对于问题一,通过查找数据资料可知,可吸入颗粒、二氧化硫以及二氧化氮是导致大气污染的主要指标,根据所给的空气质量指数公式将全国各省会城市的3项指标综合转化为各年份各城市空气质量指数,利用E xcel进行排序,得出结论。对2012年各地区大气污染状况进行分析比较,通过m atlab进行数据整理归类,利用拟合方法预测2012年的3项指标的含量,建立基于主成分分析的综合评价模型,得出各项指标的权重。运用m atlab编程得到各地区空气质量水平综合评价值以及排序结果(见图一),按等级分类对结果进行分析比较。 对于问题二,建立灰色预测模型(1,1) GM,利用2005-2007年的数据预测2008-2010年可吸入颗粒、二氧化硫以及二氧化氮的含量,根据问题一中所求三个指标的权重,将预测数据进行加权平均得出2005-2010年空气质量水平,并画出折线图,观察图像得出:若不采取节能减排工作,我国大气环境的发展趋势不容乐观。 对于问题三,采用与问题二相同的处理数据的方法,得出各年份的实际值与预测值的加权平均值,并在同一图中画出折线图,通过比较分析采取节能减排与未采取节能减排的空气质量发展趋势,得出采取节能减排明显改善了空气质量。 对于问题四,通过E xcel分别对2005-2010年的31个城市的3项指标进行绘图,通过观察折线图的走向、污染物指标的变化趋势对比分析出节能减排前后各省份环境质量的变化。最后建立综合评价模型,利用全国年均污染指标算出全国整体的污染状况并绘成折线图,通过观察折线图的走向分析出节能减排实施后全国总体大气环境质量得到明显改善。 最后,对模型优缺点进行了系统评价与改进,并给出一些可行性意见。 关键字:污染指标灰色预测模型(1,1) GM综合评价模型拟合

空气质量评价 数学建模论文

数学建模论文

A题空气质量评价 摘要 本文主要研究空气质量评价的相关问题,为突出改进之后的模型中的实时特性而对数据做了必要的省略处理,然后在现有的国家最新空气污染物监测标准(HJ633-2012环境空气质量指数(AQI)技术规定)的基础上利用半集均方差原理对现有空气质量计算模型进行改进。在论证修正后模型可行性的基础上再对模型加以优化,最后利用优化后的模型对附表二中的各项监测结果得出其空气质量指数。 针对问题一,由于目标模型十分强调实时性,于是把附表一中臭氧8小时平均值﹑细颗粒物24小时平均值﹑可吸入颗粒物24小时平均值做了必要的省略处理。联系实际分析论证了现有模型的局限性,并在此基础上采用半集均方差原理对现有模型进行改进,结果顺利得到优化后的计算模型。 针对问题二,考虑到优化后的计算模型并没有对不同的污染物的危害做出差异化的评价,而是直接取表中所有污染物的AQI平均值进行分析。所以引入层次分析法根据污染物的危害性对不同的污染物赋予相应的权重,对半集均方差公式进行合理修正,最后得到修正后的空气质量计算模型。再代入附表二中的数据即得到各个观测点的空气质量指数。详细的matlab实现程序见附录二。 【关键词】一维插值半集均方差层次分析加权法优化后的半集均方差

1 问题重述 空气质量指数(AQI )是定量描述空气质量状况的无量纲指数。其数值越大、级别和类别越高,说明空气污染状况越严重,对人体的健康危害也就越大。 空气质量指数实时报一般是发布每个每一整点时刻的空气质量指数。 实时报的指标包括二氧化硫(SO2)、氧化碳(CO)、二氧化氮 (NO2)、臭氧(O3)1小时平均值、臭氧(O3)8小时平均值、一颗粒物(粒径小于等于10μm)、细颗粒物(粒径小于等于2.5μm)的1小时平均值和24小时平均值共计9个指标。福建1中列出了某地区11个城市过去7个时刻的空质量指标取值和相应的空气质量指数。 (1) 建立一种新的空气质量指数计算模型,并比较与现有计算模型的区别。 (2) 利用新的计算模型计算附件2中各个观测点的空气质量指数。 2 基本假设 (1)附表一和附表二中的数据是利用统一的污染物监测仪器并按照统一的测量方法测量得到的。 (2)附表一中的原有的空气质量指数(AQI )是按照国家最新出台的统一标准(HJ633-2012环境空气质量指数(AQI)技术规定)进行计算的。 (3)由于国家最新出台的标准中并没有PM2.5和PM10一小时平均浓度限值,所以计算时采用PM2.5和PM10二十四小时平均浓度限值近似代替。 (4)观测点的测量仪器所测量的不同种污染物浓度之间相互独立,互不影响。 (5)所测量的各个观测点附近的空气污染程度在测量的时刻较为稳定,不发生剧烈变化。 (6)在研究各种指标集对某物影响的过程中,不仅指标集中的最大值具有最重要的作用,次大值等的作用也不容忽视,甚至具有与最大值类似的影响。 (7)大气中各种污染物对环境和人类的危害程度是不一样的。 3 符号说明 p IAQI 污染物项目P 的空气质量分指数; P 污染物项目P 的质量浓度值; Hi BP 表1中与p C 相近的污染物浓度限值的高值位; Lo BP 表1中与p C 相近的污染物浓度限值的低值位; Hi IAQI 表1中与Hi BP 对应的空气质量分指数; Lo IAQI 表1中与Lo BP 对应的空气质量分指数;

全国数学建模获奖论文

承诺书 我们仔细阅读了数学建模竞赛选拔的规则. 我们完全明白,在做题期间不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人研究、讨论与选拔题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反选拔规则的, 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。 我们郑重承诺,严格遵守选拔规则,以保证选拔的公正、公平性。如有违反选拔规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们选择的题号是(从A/B/C中选择一项填写): 队员签名:1. 2. 3. 日期:年月日

2012年河南科技大学数学建模竞赛选拔 编号专用页 评阅编号(评阅前进行编号): 评阅记录(评阅时使用): 评 阅 人 评 分 备 注

C题数学建模竞赛成绩评价与预测 一、摘要 近20 年来,CUMCM 的规模平均每年以20%以上的增长速度健康发展,是目前全国高校中规模最大的课外科技活动之一。本文对数学建模竞赛成绩的评价与预测问题进行了建模、求解和相关分析。 对于问题一,首先对广东赛区各院校2008-2011年建模奖励数据进行统计分析,将决策问题分为三个层次,建立多层次模糊综合评判模型。在该模型中,将因素集{国家一等奖,国家二等奖,省一等奖,省二等奖,省三等奖}看作准则层,将2008-2011各年建模情况看作方案层,结合实际情况,给出改进综合评判模型,解得广东金融学院、华南农业大学的总体综合评定成绩分别2.9474、2.7141,排名第一、第二。 对于问题二,首先建立单年的综合评定模型,得出广州赛区各院校2008-2011年的综合评定成绩。鉴于仅有4组数据,分别采用GM(1,1)法、回归曲线最小二乘法、移动平均法进行建模,最后结合实际情况并根据结果对比以上三种模型,确定了移动平均法方案最优,最终得出广东金融学院、华南农业大学的综合评定成绩分别为0.7369、0.6785,依旧排名第一、第二,较好地解决了问题二。 对于问题三,鉴于附件2所给数据冗杂庞大,故从中抽取2008-2011年的建模数据作为样本,分别统计出本科组和专科组在这四年中每年获得国家一等奖和国家二等奖的人数;将问题一中国家一等奖、二等奖的权重进行归一化处理,建立类似问题一的特殊综合评判模型,得出本科组哈尔滨工业大学、解放军信息工程大学的综合评定成绩分别为5.5117、4.6609;专科组海军航空工程学院、太原理工轻纺与美术学院的综合评定成绩分别为1.3931、1.3095,名列各组第一、第二,问题三得到了较好解决。 对于问题四,除全国竞赛成绩、赛区成绩外,讨论了学生的能力、参赛队数、师资力量、学校的综合实力、硬件设施等因素对建模成绩评估的影响,考虑首先对因素集进行模糊聚类分析,然后用层次分析法来进行评价,用BP神经网络结合Matlab软件来进行预测,理论上问题四能够得到较好地得到解决。 关键词: 模糊综合评判模型GM(1,1)模型移动平均法综合评定成绩

土壤重金属污染论文

土壤重金属污染论文 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

姓名:曹兴国 班级:机设c126 学号:125950 土壤重金属污染问题 随着现代工业的发展,工业排出的污染物越来越多,对环境造成的危害越来越严重,土壤的重金属污染就是一个例子。土壤污染对人类的身心都造成了巨大的危害,土壤重金属污染治理已经刻不容缓。 土壤重金属污染是指由于人类活动,土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染。污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显着的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。主要来自农药、废水、污泥和大气沉降等,如汞主要来自含汞废水,镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车废气沉降,砷则被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂。过量重金属可引起植物生理功能紊乱、营养失调,镉、汞等元素在作物籽实中富集系数较高,即使超过食品卫生标准,也不影响作物生长、发育和产量,此外汞、砷能减弱和抑制土壤中硝化、氨化细菌活动,影响氮素供应。重金属污染物在土壤中移动性很小,不易随水淋滤,不

为微生物降解,通过食物链进入人体后,潜在危害极大,应特别注意防止重金属对土壤污染。 四川某乡的重金属污染是众多污染区域、污染类型中的一个案例,是长江上游地区的小规模金属冶炼、加工为主要产业的地区的典型代表。该乡自1989年起发展小高炉炼铜业,这些小高炉均无环保设施,生产采用的原料大部分为冶炼厂的下脚料,含有多种重金属元素。生产中释放的大量烟尘未经任何除尘处理,直接排向空中。经过大气中重金属沉降而造成污染。过量的重金属会引起植物生理功能紊乱、营养失调、发生病变,且重金属不能被土壤微生物所降解,在土壤中不断累积,同时为生物所富集并通过食物链在人体体内积累,进而危害人体健康。 土壤重金属污染的治理有以下几种方法: (1)工程治理。工程治理是指用物理或物理化学的原理来治理土壤重金属污染。主要有客土、换土、翻土和去表土。客土是在污染的土壤上加入未污染的新土;换土是将以污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将污染的表土翻至下层;去表土是将污染的表土移去等。淋洗法是用淋洗液来淋洗污染的土壤;热处理法是将污染土壤加热,使土壤中的挥发性污染物(Hg)挥发并收集起来进行回收或处理;电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。工程治理措施效果彻底、稳定,但实施复杂、治理费用高、易引起土壤肥力降低。

近年湖南省重金属污染事件汇总

近年湖南省重金属污染事件汇总 近几年,湖南省重金属污染事件发生频繁,重金属污染引起的环境问题日趋严重,同时也对人类的健康造成威胁。 2006年湘江湖南株洲段发生镉污染事故,湘潭和长沙两市水厂取水水源水质受到不同程度污染。 2006年9月8日,湖南省岳阳县城饮用水源地新墙河发生水污染事件,砷超标10倍左右,8万居民的饮用水安全受到威胁和影响。 2009重金属污染湘江威胁4000万人饮水安全作为湖南的母亲,湘江流域内4000万人口的饮用水安全受到威胁,湘江和湘江流域重金属污染的后果越来越严重:湘江流域局部的正常供水被打断威胁;因重金属超标危害人体健康的事故时有发生;鱼类大幅减少,数以千亩计的农田不能耕种,有相当地域的鱼类、粮食、蔬菜不能食用 2009湖南武冈市企业污染造成儿童血铅超标的事件。当地政府组织检测的1958名儿童中,有1354人血铅疑似超标。目前,湖南省劳动卫生职业病防治所检测认定的高铅血症儿童38名,轻度铅中毒儿童28名,中度铅中毒儿童17名。 2010年,湖南省嘉禾县发生重金属污染事件,嘉禾县200多名儿童出现血铅超标,引发中毒事件的是炼铅企业腾达公司。 2011年3月10日,湖南省环益阳八三锑品冶炼厂原厂区内,有部分职工出现砷中毒症状。邵阳市双清区金属提炼厂为肇事企业,该厂将清洗废水和冲洗地面的水直排资江导致水质超标。 这些重金属污染事件造成的影响与人类的生活有着直接或间接地联系。其造成的污染有的直接危害人的身体,有的对自然环境产生影响,污染生态环境,例如一些饮用水,食物,人类食用后间接地对人类的健康造成威胁。 湖南的重金属工业正面临环境资源与行业发展的严峻挑战,有关重金属的所有生产活动过程都会对环境造成直接或间接影响,其严重程度则取决于废弃物的排放量以及生产活动的性质。为了地球生态环境,为了人类的健康。对于这类与环境资源息息相关的行业,政府更应该高度重视重金属行业的发展。近

数学建模城市空气问题

天津市空气质量评价与预测 摘要 本文对天津市区的空气质量进行了评价,并选出了主要的污染物进行研究分析,运用综合指数评价法和回归分析等方法对其空气质量进行分析,综合各种因素我们建立了如下模型。 1、本文对2001-2010年的空气污染指数和空气质量状况进行了分析,采用了指标评价法和综合指数评价法分析了对空气污染最主要的物质, 对每每年每种物质用(u u i u o u o i I C C C C I I I +-?--=)( )这个式子计算它们的污染指数,那么计算得到的最 大的值的那种物质即是天津的主要污染物,我们发现对天津市空气质影响最大的物质是10PM ; 2、运用spss 软件我们对天津过去十年的主要污染物进行多种模型拟合分析,发现三次曲线模型的相关系数最接近1,曲线模型拟合度较高,因此我们运用三次曲线模型进行预测分析,运用下面式子C x b x b x b y +++=12233我们得到了未来五年主 要污染物浓度预测值,再根据这些值来分析与评价未来五年的空气质量; 3、研究发现我国各个城市的空气质量有类似的,也有差别很大的,文中我们利用了聚类分析法来分析我国各个城市的空气质量。 [关键词] 综合指数评价 回归分析 主要污染物 三次曲线模型 聚类分析

一、问题提出 空气是地球上的生物赖以生存的物质,是必不可少的一种物质。随着人类文明和经济的发展,空气污染越来越严重,尤其是工业城市,如何改善空气质量、合理进行大气环境质量预测预警、寻求有效的控制措施是当前环境科学研究的重要内容。 空气质量的好坏直接反映了空气的污染程度,它是依据空气中污染物浓度的高低来判断的,所以控制污染物的排放是改善空气质量的根本措施。空气污染的污染物主要有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入悬浮颗粒物\浮尘(PM10)等等。 目前,城市空气质量污染指数的分级标准是根据空气污染指数(API)的取值界定的,空气污染指数指常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的概念性指数值形式,并分级表征空气污染程度和空气质量状况。 天津是中国重要的能源与工业城市,其工业化与城市化的快速发展对城市环境产生了重要影响。近年来,市委市政府立足资源型城市可持续发展战略,努力改善全市空气质量。 (1)根据你们所掌握的数据资料、选出影响空气质量的主要污染物、建立适当的数学模型对天津市空气质量进行综合评价; (2)对天津市未来几年空气质量及未来某段时间的主要污染物浓度进行预测; (3)定量分析全国主要城市空气质量并进行分类; (4)根据所建立的数学模型,分析主要污染物的来源及控制措施,向有关当局写份建议性报告。 二、问题分析 空气是地球上的生物赖以生存的物质,空气中含有很多物质,这些物质对生物本身是有益而无害的,但是随着我国第二产业的迅速发展,我国一些工业城市的污染越来越严重,例如天津就是以工业为主的城市,本文也对天津的空气污染指数进行了分析,我们知道物质过量的出现在空气中会给人类甚至各种生物带来一定的危害,我们需要采取一定的措施来改善空气环境。 问题一:根据《中国人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》规定,空气质量的好坏反映了空气污染程度,一般是依据空气中污染物浓度的高低来判断。以天津的实际具体情况分析,被计入控制污染指数(API)的污染物项目为:SO2、NO2、PM10。因此我们通过综合指数评价法和时间序列法等来对天津这个工业城市进行空气指数的模型建立与求解。 问题二:预测天津未来几年的空气质量首先要对主要污染物的浓度进行分析,再根据计算得到的未来几年污染物的浓度来分析天津未来几年的空气质量,针对这两个方面我们采用了回归分析法来计算天津未来五年的空气质量; 问题三:我国空气质量情况在各个城市都有一定的区别,那么我们可以将情况类似的城市归为一类,这样也比较方便研究问题,所以我们聚类分析法进行研究计算。

数学建模统计模型

数学建模

论文题目: 一个医药公司的新药研究部门为了掌握一种新止痛剂的疗效,设计了一个药物试验,给患有同种疾病的病人使用这种新止痛剂的以下4个剂量中的某一个:2 g,5 g,7 g和10 g,并记录每个病人病痛明显减轻的时间(以分钟计). 为了解新药的疗效与病人性别和血压有什么关系,试验过程中研究人员把病人按性别及血压的低、中、高三档平均分配来进行测试. 通过比较每个病人血压的历史数据,从低到高分成3组,分别记作,和. 实验结束后,公司的记录结果见下表(性别以0表示女,1表示男). 请你为该公司建立一个数学模型,根据病人用药的剂量、性别和血压组别,预测出服药后病痛明显减轻的时间.

一、摘要 在农某医药公司为了掌握一种新止痛药的疗效,设计了一个药物实验,通过观测病人性别、血压和用药剂量与病痛时间的关系,预测服药后病痛明显减轻的时间。我们运用数学统计工具m i n i t a b软件,对用药剂量,性别和血压组别与病痛减轻

时间之间的数据进行深层次地处理并加以讨论概率值P (是否<)和拟合度R-S q的值是否更大(越大,说明模型越好)。 首先,假设用药剂量、性别和血压组别与病痛减轻时间之间具有线性关系,我们建立了模型Ⅰ。对模型Ⅰ用m i n i t a b 软件进行回归分析,结果偏差较大,说明不是单纯的线性关系,然后对不同性别分开讨论,增加血压和用药剂量的交叉项,我们在模型Ⅰ的基础上建立了模型Ⅱ,用m i n i t a b软件进行回归分析后,用药剂量对病痛减轻时间不显着,于是我们有引进了用药剂量的平方项,改进模型Ⅱ建立了模型Ⅲ,用m i n i t a b 软件进行回归分析后,结果合理。最终确定了女性病人服药后病痛减轻时间与用药剂量、性别和血压组别的关系模型: Y=1x 3x 1x 3x 2 1 x 对模型Ⅱ和模型Ⅲ关于男性病人用m i n i t a b软件进行回归分析,结果偏差依然较大,于是改进模型Ⅲ建立了模型Ⅳ,用m i n i t a b软件进行回归分析后,结果合理。最终确定了男性病人服药后病痛减轻时间与用药剂量、性别和血压组别的关系模 型:Y=1x1x 3x 2 1 x关键词止痛剂药剂量性别病痛减轻时 间

数学建模论文节能减排与低碳生活

西南交通大学峨眉校区 2012年 数学建模第二次预选赛 2011年5月7日-5月16日 题目: B题(填写A或B题) 西南交通大学峨眉校区

节能减排及大气环境相关问题 摘要 本文针对我国大气环境质量的综合比较,实施节能减排对大气质量的影响,2012年污染状况的预测,以及不实施节能减排,对我国大气环境趋势的预测。运用了求解权重的方法来量化指标,灰色预测模型和时间序列预测中的二次指数平滑法模型来进行预测。用软件来进行求解,来处理数据及绘制图形及表格。得出海口、拉萨的大气环境质量最好,兰州和乌鲁木齐的大气环镜最差;乌鲁木齐的2012年大气污染最严重,大气环境质量最差;海口、拉萨的污染最轻,大气环境质量最好。 问题一中,主要针对全国各省会城市的大气质量综合评价,我们进求解权重的方法,将2001~2012年的空气质量级别做为指标,用软件最终得到污染指数,用绘出图象及表格,得出兰州和乌鲁木齐指数最高,海口、拉萨的指数最低(各省会每年的具体指数见附录)。针对2012年的污染情况进行分析,用灰色预测的方法建立模型,以07~11年数据为基础进行预测,软件求解,绘图表,得出乌鲁木齐的2012年大气污染最严重(10、2、2含量分别为:0.1278、0.0805、0.0687),大气环境质量最差;海口(10、2、2含量分别为:0.0373、0.0058、0.0141)、拉萨(10、2、2含量分别为:0.0467、0.0087、0.0191)的污染最轻,大气环境质量最好。 问题二中,假如不采取节能减排,依照过去几年的数据,对我国大气发展趋势进行预测。我们采取1998~2006年的2、烟尘、粉尘做为预测的前期数据,用灰色预测的模型预测2007~2012年的数据和增长率。用软件预

数学建模城市空气质量评估及预测

城市空气质量评估及预测 摘要: 本文对我国十个城市的空气质量进行了深入的研究,利用统计学等相关原理,结合我国现行的“创模”和“城考”体系中的环境空气质量指标,就城市空气污染程度,空气质量的预测和影响因素等问题建立出相应的数学模型。 利用层次分析法和Perron—Frobenions等相关原理建立数学模型对中国十大城市的空气污染严重程度给出分析并排名。运用GM(1,1)灰色预测模型,结合相关数据运用excel软件进行数据统计,对成都市2010年11月份的空气质量状况进行预测。使用优势分析原理分析空气中可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮等因素对空气质量的影响程度。 关键词:空气质量,层次分析,判断矩阵,相对权重,排名,灰色预测,优势分析,可吸入颗粒,二氧化硫,二氧化氮

一、问题的提出 1。1背景介绍 随着中国经济的进一步发展,环境问题已是制约我国发展的关键因素之一, 而环境问题最突出的就是空气污染。“十一五”“创模”考核指标“空气污染指数”要求:API指数≤100的天数超过全年天数85%。“城考”依据API指数≤100的天数占全年天数的比例来确定空气质量得分。“API指数≤100的天数”,通常又被称为空气质量达到二级以上的天数。根据已有数据,运用数学建模的方法,对中国空气质量做出分析和预测是一个重要问题,同时通过对影响空气质量因素的分析,以正确做好环境保护措施也极为重要。 本文主要针对以下几个问题进行相关分析: (1)利用已知的数据,建立数学模型通过分析给出十个城市空气污染严重程度的科学排名。 (2)建立模型对成都市11月的空气质量状况进行预测. (3)收集必要的数据,建立模型分析影响城市空气污染程度的主要因素是什么。 二、基本假设 1)表格中已有的数据具有权威性,值得相信,具有使用价值。 2)空气质量相同等级的污染程度相同。 3)假设该市各种影响空气质量的软因素(如工业发展,人口数量)保持平稳变化。 4)不考虑突发事件即人为因素(如工业事故)造成的空气质量突变。 5)假设各种因素对环境的影响最终主要表现在可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮上,不考虑其他随机因素的影响。 三、问题的分析 3。1第一问所涉及的问题是一个具有一般性的,又有代表性的排序问题,鉴于每个城市的空气质量状况等级的权重有所不同,我们利用层次分析法对题中所测得城市空气质量状况进行排序,首先建立层次分析结构: 最上层为目标层(O):各城市空气质量污染程度。 中间层为准则层(P):空气质量状况等级。共7个等级,依次为 P i 最底层为对象层(C):为排序对象。 (1,2, (7) i 由各层次之间的关系,C与P关联,且P与O相关联。 3。2第二问涉及对系统行为特征的发展变化规律进行估计预测,故可以运用GM 模型对其进行灰色预测,从掌握的历史数据可以看出,每年11月的空气质量级别分布较为相似,全月的平均值较好的反应了相关指标的变化规律,这样我们可以将预测评估分为两个部分: 1)利用灰色理论建立GM(1,1)模型,由2005-2009年11月份空气质量指数的平均值预测2010年的平均值。 2)通过历史数据计算每天指标值与全月总值的关系,从而可以预测出正常情况下2010年11月份每天的指标值,即空气质量指数。

水体中重金属污染现状及处理方法研究进展

研究生课程考核试卷 (适用于课程论文、提交报告) 科目:水体中重金属研究现状教师:方芳姓名:夏克非学号:20151702012t 专业:环境科学类别:(学术) 上课时间:20 15年10月至20 15年12月考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

水体重金属污染现状及处理方法研究进展 摘要:由于现代工业的发展,煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量 重金属进入河流,使水体重金属污染成为世界范围内的环境问题。水体重金属污染 治理包括外源控制和内源控制两方面。外源控制主要是对采矿、电镀、金属熔炼、 化工生产等排放的含重金属的废水、废渣进行处理,并限制其排放量;内源控制则是 对受到污染的水体进行修复。本文介绍现常用的各种重金属废水的处理技术研究现 状,及生物淋滤技术和湿地系统修复重金属污染河流底泥研究进展。 关键词:重金属污染,吸附法,生物淋滤法,湿地系统 重金属污染是危害最大的水污染问题之一。重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源,以及地质侵蚀、风化等天然源形式进入水体[1],加之重金属具有毒性大、在环境中不易被代谢、易被生物富集并有生物放大效应等特点[2],不但污染水环境,也严重威胁人类和水生生物的生存。目前,人们对水体重金属污染问题已有相对深入的研究,同时采取了多种方法对重金属废水和污染的水体进行处理和修复。本文主要对水体重金属污染现状及治理方法研究进展进行介绍。 1水体重金属污染现状 由于现代工业的发展,煤、矿物油的燃烧以及固体废弃物的堆置等导致大量重金属进入河流,其中99%的重金属沉积进入水体底泥,使水体底泥重金属污染成为世界范围内的环境问题[3-5]。2003年黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类[6]。2004年太湖底泥中总铜、总铅、总镉含量均处于轻度污染水平[7]。黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍、Pb超1倍、Hg含量明显增加;苏州河中Pb全部超标、Cd为75%超标、Hg为62.5%超标[8]。城市河流有35.11%的河段出现总汞超过地表水Ⅲ类水体标准,18.46%的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准,25%的河段有总铅的超标样本出现[9]。葫芦岛市乌金塘水库钼污染问题严重,钼浓度最高超标准值13.7倍。由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万t,对海洋水体的污染危害巨大。全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62.9%,最大值超一类海水标准49.0倍;铜的超标率为25.9%,汞和镉的含量也有超标现象[10]。大连湾60%测站沉积物的镉含量超标,锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物锌、镉、铅的含量超过第三类海洋沉积物质量标准[11]。波兰由采矿和冶炼废物导致约50%的地表水达不到水质三级标准[12]。重金属污染危害儿童和成人的身体健康乃至生命[13]。如人体若摄取了过多的钼元素会导致痛风样综合症、关节痛及畸形、肾脏受损,并有生长发育迟缓、动脉硬化、结蒂组织变性等病症[14]。当前,儿童铅中毒、重金属致胎儿畸形、砷中毒等事件也屡有发生,使重金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。

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