北京市空气质量数据分析及治理研究
北京2010-2014空气质量评估报告(北大)
关于 PM2.5 浓度的分类标准，中国和世界其他国家有所不同。
中国环保部制定的《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）所给出的 PM2.5
1
浓度的标准有两个等级。一级标准适用于自然保护区、风景名胜区和其他需要特 殊保护的区域（一类区）。二级标准适用于居民区、商业交通居民混合区、文化 区、工业区和农村地区（二类区）。
美国环保局（USEPA）于 2012 年 12 月 14 日发布的关于 PM2.5 浓度的新标准 也有两个等级。
一级标准： （1）一个监测点的三年平均 PM2.5 年浓度不超过 12 微克/立方米； （2）一个监测点的三年平均 PM2.5 日浓度的 98%分位数不超过 35 微克/立 方米。 二级标准：将一级标准（1）中的 12 微克/立方米提高至 15 微克/立方米。
除了浓度以外，我们经常从手机或者网站上看到的是空气质量指数（Air Quality Index，简称 AQI）。空气质量指数是描述空气质量状况的无量纲指数。 按照我国《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633—2012）的规 定，它是六种大气污染物分指数（简称 IAQI）的最大值。这六种大气污染物分 别是：细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮 （NO2）、臭氧（O3）和一氧化碳（CO）。不同的污染物浓度与其 IAQI 的换算公 式不同（见附录表 S1、S2）。
250‐350 350‐500
250.5–350.4 350.5–500.0
三、研究目标
对于有 2200 万常住人口的北京市，我们如何去评估这一地区 PM2.5 污染的 严重程度？如何解读数据，从而公平地评判其空气质量是否改善？如何为政府制 定减排政策提供建议？这些是我们这篇报告要回答的主要问题。
基于聚类分析的北京市空气质量时空分布研究
环境保护与循环经济基于聚类分析的北京市空气质量时空分布研究金仁浩曾国静王莎(北京物资学院信息学院，北京101149)摘要:对北京市空气质量时空分布的研究已比较丰富，但仍缺少对北京市不同区域大气污染物变化相似性的研究。
在分析北京市2018年空气污染物时空分布特征的基础上,得出污染物浓度在空间上呈现出北低南高的趋势，自然因素是造成该趋势的主要原因。
分别从污染物浓度值和空气质量等级天数2个角度对北京市的大气监测站点进行聚类分析，根据2种聚类结果进行了交叉类分析，并对北京市空气质量的治理提出相应的建议。
关键词：空气质量;PM2.5；时空分布;聚类分析;北京市Abstract:Researches on spatial and temporal distribution of Beijing air quality is relatively rich,but few cover the similarity of air pollutants in Beijing different regions.Based on the analysis of the spatial and temporal distribution of Beijing air pollutants in2018,a trend of low in the north and high in the south is concluded.The natural environment is the main reasons for this trend.This paper also segments Beijing atmospheric monitoring stations in tenns of pollutant concentration value and air quality grade days respectively,and makes cross cluster analysis according to the two clustering results.By summarizing the results,this paper also puts forward corresponding suggestions on Beijing air quality control.Key words:air quality;PM25；spatial and temporal distribution;clustering analysis;Beijing中图分类号：X823文献标识码:A文章编号:1674-1021(2021)01-0068-051引言北京地区的空气质量问题一直受到中央和当地政府及居民的高度关注，北京冬季较容易出现的雾霾天气，不仅影响居民的正常出行，更对民众身体健康造成威胁。
空气质量数据分析方法研究
空气质量数据分析方法研究随着现代城市化和工业化的加剧，空气质量问题日益受到人们的关注。
空气质量数据监测早已形成一项日常性工作，对空气污染物的监测、管理和修正措施等进行逐步改善。
因此，空气质量数据的分析也成为空气质量监测的重要环节，本文将探讨目前常见的空气质量数据分析方法。
一、空气质量数据特点在探讨具体的空气质量数据分析方法之前，我们首先需要了解空气质量数据的特点。
空气质量数据具有以下几个方面的特点：1. 数据的量大、范围广。
空气质量监测数据来自于大面积的监测站，而通常一个地区有很多个监测站，每个监测站的监测项目、监测层面、监测时长等不尽相同。
此外，监测因素也有多类，如二氧化硫(SO2)、氮氧化物（NOx）、臭氧(O3)、细微颗粒物(PM2.5和PM10)、一氧化碳(CO)等，每种监测因素都有对应的监测参数。
2. 数据源异质性高。
不同的监测站由于所处地理位置、城市化结构、气候因素、环境背景等因素的不同，导致监测站的数据分布差异很大。
3. 数据的质量存在偏差空气质量监测数据的高度敏感性和高度变异性使得在数据采集、数据处理以及统计分析等方面均会存在数据质量问题。
二、统计分析方法1. 数据分布分析正态分布是统计学中应用广泛的分布类型，但是在空气质量中，大多数监测因素不符合正态分布，因此，空气质量的数据分布需要进行特殊处理。
在进行数据分布分析时，需要使用适当的统计量或概率分布模型完成。
2. 相关性分析相关性分析是空气质量数据分析的重要组成部分，可用来分析监测数据之间的联系和变化规律。
相关系数 R 是测算监测数据之间相关强度的一种指数，它的数值大小在-1~1之间，绝对值越趋近于1，相关性越强，越趋近于0，相关性越弱。
3. 时间序列分析空气质量数据随时间的变化趋势是非常重要的数据分析内容。
时间序列分析的目的在于描述时间序列的基本特征和变化规律，发现其内在机理和预测新发现的变化。
对于空气质量数据而言，时间序列分析重点在于寻找数据有无周期性和趋势性，确定因素之间的联系，从而预测空气质量恶化趋势。
北京市PM2.5浓度时空变化特征及影响因素分析
北京市PM2.5浓度时空变化特征及影响因素分析北京市PM2.5浓度时空变化特征及影响因素分析近年来，随着工业化进程的加快以及交通运输的增加，大气污染问题日益严重，尤其是PM2.5污染。
PM2.5颗粒物是指空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，对人体健康产生严重的危害。
而作为我国首都的北京市，由于其特殊的地理环境和人口众多的特点，PM2.5污染问题已经成为令人头疼的难题。
因此，深入研究北京市PM2.5浓度的时空变化特征及影响因素，对于制定科学有效的控制策略具有重要意义。
首先，我们来探讨北京市PM2.5浓度的时空变化特征。
根据数据统计，北京市PM2.5浓度呈现明显的季节性变化特征。
冬季是PM2.5浓度最高的季节，而夏季是最低的季节。
主要原因是冬季温度低、空气稳定，大气扩散条件较差，PM2.5难以迅速分散；而夏季高温、较好的扩散条件则使得PM2.5浓度相对较低。
另外，通过对不同区域的观测数据分析发现，北京市中心城区的PM2.5浓度普遍高于郊区，远离工业区的地区浓度较低。
这与城市内交通流量大、工业废气排放等因素有关。
其次，我们来分析北京市PM2.5浓度的影响因素。
环境还原模型指出，PM2.5浓度受到源排放、扩散、化学转化、沉降等多种因素的综合影响。
首先，在源排放方面，工业废气、汽车尾气、燃煤污染等是主要的污染源。
根据数据统计，汽车排放是北京市PM2.5的主要来源，特别是柴油车排放对PM2.5贡献度较高。
其次，在扩散方面，气候条件、地形地貌、建筑物布局等因素会影响PM2.5的传播和扩散。
此外，化学转化和沉降也对PM2.5浓度产生一定影响。
例如，大气中的光化学反应会导致二次颗粒物生成，而气象条件则会影响颗粒物的沉降速度。
最后，我们来探讨减少北京市PM2.5浓度的措施。
针对不同的影响因素，制定相应的控制策略是有效降低PM2.5浓度的关键。
在源排放方面，应加强对工业企业、汽车尾气等污染源的治理，推广清洁能源和新能源的使用，限制柴油车等高污染车辆的进入。
北京空气质量评价方法研究
北京空气质量评价方法研究空气是人类赖以生存的物质基础,适宜人们生存的空气是保证人们身心健康的前提。
然而我国改革开放以来,伴随着经济的高速发展,工业化程度的加深,环境污染日益严重,恶化的空气质量已经对人们的健康生活造成威胁。
保证空气质量是保障民生的基本需要,是建设生态文明,构建社会主义和谐社会的必然要求。
90年代的北京曾经沙尘肆虐,空气质量达不到国际标准,痛失了2000年奥运会举办权。
因此我们对北京首都进行空气质量分析和评价。
空气质量差说明空气中的空气污染物成分比重较高，主要的空气污染物包括可吸入颗粒物（直径在10微米以下的颗粒物），二氧化硫，二氧化氮，臭氧，挥发性有机物，一氧化碳等。
北京主要的空气污染物：可吸入颗粒物，一种包括了泥土、灰尘、煤烟、以及汽车、工厂、燃煤锅炉，建设工地等排放的污染颗粒的混合物，为北京最严重的污染源。
联合国环境规划署称，北京二氧化硫，二氧化氮，一氧化碳等污染物含量在2000－2006年有所下降，而可吸入颗粒物的含量没有下降。
北京路面上的330万辆汽车排放的一氧化碳占到了空气中一氧化碳总量的80%。
2012年5月13日，北京市环保监测中心首次公布了一氧化碳和臭氧浓度研究性数据，一氧化碳数据显示，11日21时至12日20时，一氧化碳24小时均值为2.2毫克/立方米，小时浓度最高为3.3毫克/立方米，按照新国标，一氧化碳日均值在4.0毫克/立方米，小时浓度在10毫克/立方米以下达标。
均属达标状态。
以下采用2000年到2008年这九年时间的空气污染物数据进行数据分析和处理。
一、数据介绍：大气污染主要指介入大气中的物质、能量和生物等超过大气环境容许量，直接或间接影响人类的生活、生产和圣体健康等带来不良影响的现象。
所以对大气污染物进行分析是非常必要的事情。
本次分析的数据是从2000年到2008年污染物年日均值的情况，地点是北京，其中包括二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物，对变量进行分析，以了解这9年中污染物的变化及相互之间的影响。
《2024年北京大气干沉降及PM2.5中重金属和有机物污染及来源研究》范文
《北京大气干沉降及PM2.5中重金属和有机物污染及来源研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，大气污染问题日益突出，尤其是以北京为代表的大城市。
大气干沉降及PM2.5中的重金属和有机物污染成为当前环境科学研究的热点。
本文旨在探讨北京地区大气干沉降现象及其对PM2.5中重金属和有机物污染的影响，以及污染来源的分析。
二、大气干沉降现象及其影响1. 干沉降定义与过程大气干沉降是指气态和颗粒态物质在不经过降水过程而直接沉积到地面的现象。
在北京地区，由于气候特点和人为活动的影响，干沉降现象尤为显著。
2. 干沉降对PM2.5中污染成分的影响干沉降是PM2.5中重金属和有机物等污染物的重要来源之一。
这些污染物通过干沉降过程直接沉积到地面，对环境和人体健康造成危害。
三、PM2.5中重金属和有机物污染现状1. 重金属污染现状北京地区PM2.5中的重金属主要来自工业排放、交通尾气、建筑施工等。
这些重金属在空气中长期累积，通过干沉降过程进入土壤和水体，对生态环境造成严重影响。
2. 有机物污染现状PM2.5中的有机物主要来源于化石燃料燃烧、生物质燃烧、溶剂使用等。
这些有机物不仅对空气质量造成影响，还可能转化为二次污染物，进一步加剧大气污染。
四、污染来源分析1. 工业排放工业生产过程中的粉尘、废气等是PM2.5中重金属和有机物的重要来源。
通过对工业区的排放进行监测和管理，可以有效减少污染物排放。
2. 交通尾气机动车尾气排放是PM2.5中重金属和有机物的主要来源之一。
通过提高车辆排放标准、推广新能源汽车等措施，可以降低交通尾气对大气污染的贡献。
3. 建筑施工建筑施工过程中产生的扬尘也是PM2.5中污染物的重要来源。
通过加强工地管理、使用抑尘剂等措施，可以减少建筑施工对大气污染的影响。
五、研究方法与数据分析1. 研究方法本研究采用现场观测、实验室分析和数值模拟等方法，对北京地区大气干沉降及PM2.5中重金属和有机物污染进行综合研究。
北京空气质量的评价
新增质量监测点的目标函数
为了满足规范中对各级百分位误差的限制，应建立监测点和所有网 格备选点的污染物浓度的各级百分位贴近程度最大化目标，但由于 数据的限制，我们将此目标改为新建监测点与原来监测点的距离最 大化，以确保相对均匀分布，覆盖全部建成区，减小误差。
杨镇 顺义新城
已选点与候选网格点距离（km) 1 南彩镇 2光明街道 3李桥 4仁和 5 石园 10.9 15.3 23.9 16.6 16.7 9.9 6.4 13.4 7.1 8
3人口约束 为了使建成的监测网络能最大限度地保护人 口，根据分配到网格中的人口数量来确定备 选的监测站点网格，即通过设置监测站所在 网格的最低人口数Pmin，将人口数量大于或 等于Pmin的网格作为备选网格。 P〉=Pmin（P为网格的人口数量） 通过顺义区25个地方2013年的人口数资料， 令Pmin=4.9万，经筛选，剩下5个备选网格， 标号为1 南彩镇，2光明街道，3李桥，4仁 和，5 石园
同角度分析了空间、空间两个维度的空气质量情况。恰到好处的 预测误差小 。用主成分分析进行降维去燥，降低神经网络学习矩 运用了因子分析和聚类分析讲北京的各个区县分类，并且计算结 阵维度。 果一致。
针对问题三 ： 用优化模型进行监测点选址在实际中经常运 针对问题六： 提出了合理的计划和广告词。
用。
模型的缺点
通过Lingo求解，选择南彩镇和李桥镇作为新增监测点。综上， 对于现有监测点个数相对较少的顺义区，我们选择了杨镇地区， 南彩镇和李桥镇作为新增监测子站的网格。
问题4： 空气污染的主要成因及解决办法 定性
北京的西部 和北部为山 脉，东南部 为平原，吹 偏南风或偏 东风时，造 成市区污染 物累积而浓 度升高。低 空吹偏北风， 污染物浓度 下降。
北京大气环境质量现状
摘要：随着北京城市规模的扩大、人口的增加和经济的飞速发展，大气污染曾一度达到十分严重的程度。与此同时，人们对大气环境质量也越来越重视。本文通过评价近几年来北京大气环境质量来预测今年的大气环境，分析影响北京空气质量的主要因素并提出了改善北京大气环境质量的措施。
关键词：北京大气环境质量指数大气污染发展趋势
[15]《大气环境污染概论》张秀宝等编著1989.09
[16]《大气环境影响评价》童志权编著1988
[17]《大气环境影响分析》连超，旭炜编译1985
[18]《大气环境评价方法》（日）横山长之等著；于春普译1982
[19]《大气环境质量评价 上，中，下》北京大学环境科学中心著 1983.09
[20]《还我一片蓝天》王红旗等编著2002
减少太阳入射辐射和日照时数；
增加城市烟雾频率，减小能见度；
改变城市的热状况。
（2）对城市居民健康的危害
大气颗粒物与居民健康有着很大的关系，采暖期二氧化硫、一氧化碳等大气污染物都与健康指标指数总和有关。同时由于人13'密集，大量消耗能源，引起城市气候的变化，北京已经成为强热岛地区。据北京市卫生防疫站研究，在高温闷热天气居民死亡率增加，特别是呼吸系统疾病、高血压性心脏病、传染病、中暑超额死亡0．5倍。冬季逆温条件下易促发呼吸系统疾病、高血压性心脏病和脑血管系疾病的死亡。
4提倡清洁能源的使用
清洁能源是不排放污染物的能源，它包括核能和“可再生能源”。可再生能源是指原材料可以再生的能源，使用清洁能源，将能减少污染排放，达到环境和资源的可持续发展。
参考文献：
[1]《城市规划与大气环境》 《北京城市规划建设与气象条件及大气污染关系研究》课题组著 2004
[2]《城市规划大气环境效应定量分析技术》王晓云著 2007
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北京市空气质量数据分析及治理研究
近年来，北京市的空气质量一直备受关注。
尤其在冬季，雾霾
天气频繁出现，不仅影响市民出行和生活，更对健康造成威胁。
为了改善北京市的空气质量，政府采取了一系列措施，包括限行、减排、绿化等，取得了一定效果。
本文将针对北京市的空气质量
数据进行分析，并探讨一些有效的治理办法。
一、数据分析
从近年来北京市的空气质量数据来看，状况有所改善，但仍存
在一些问题。
以下是对2018年和2019年6月至8月的数据进行
的分析。
1.1 PM
2.5浓度分析
首先是PM2.5的浓度。
据数据显示，2018年平均PM2.5浓度
为51.4μg/m³，2019年同期为44.6μg/m³，而2013年的平均浓度则
为89.5μg/m³。
可见，PM2.5的浓度在逐年下降。
然而，就2019年6月至8月的数据而言，在这三个月中，有
29天的PM2.5浓度超过50μg/m³，其中15天超过了100μg/m³。
显然，雾霾天气仍是一个严重的问题。
1.2 其他污染物浓度分析
除了PM2.5，北京市的空气中还存在其他污染物。
以下是对其
中几种污染物的平均浓度分析。
- PM10：2018年为76.4μg/m³，2019年为60.3μg/m³；
- SO2：2018年为10.4μg/m³，2019年为8.1μg/m³；
- NO2：2018年为59.4μg/m³，2019年为60.7μg/m³。
从数据来看，除了NO2浓度略有上升，其他污染物的浓度都
在下降。
二、治理措施
2.1 减排
减少污染物排放是治理空气质量的关键。
北京市政府采取了一
系列措施来减少污染物排放。
首先是汽车限行。
北京市已实施了数年的机动车限行措施。
限
行可以有效减少城市交通带来的尾气排放，同时给市民以更好的
公共交通选择。
其次是工业减排。
北京市的工业呈现了向高精尖方向的发展趋势，通过技术升级、产业转型等方式，不断降低工业污染物排放。
2.2 绿化建设
绿化是另一种治理空气质量的有效手段。
首先，它可以吸收空
气中的二氧化碳，减缓气候变化的影响。
同时，绿化还可以吸收
空气中的颗粒物和有害物质，净化空气。
北京市政府大力推进绿化建设，不断增加城市绿地面积，尤其
是在城市边缘地区大力发展林业。
这种手段可以提高环境质量，
改善生态环境，也可通过增加绿化带，形成有效的空气过滤营带。
2.3 科技创新
科技创新也是治理空气质量的关键。
新技术的应用可以提高环
保效益和性能，从而更有效地减少污染物排放。
比如，利用新型
蓝天白云技术治理工业废气，利用光催化和电催化技术净化空气，都是治理污染的创新方式。
同时，在交通方面，新能源汽车的推广也是一个重要的手段。
这种车辆可以有效减少尾气排放，改善城市空气质量。
三、未来展望
从数据和治理措施来看，北京市的空气质量有所改善，但依然
存在不少问题。
政府需要继续采取一系列措施来控制污染物排放，并推动城市绿化建设和科技创新。
同时，市民也应该自觉保护好
环境，减少污染物排放。
总之，治理空气质量是一个长期任务，需要政府和市民的共同
参与。
只有通过科技创新、减排和绿化建设等多方面的努力，才
能实现北京市空气质量的真正提升，为市民创造健康、舒适的生活环境。