环境空气质量状况范文

导语：如何才能写好一篇环境空气质量状况，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:环境空气;质量分析;佳木斯市

中图分类号:F293文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)30-0144-02

佳木斯市地处黑龙江、乌苏里江和松花江汇流的三江平原腹地。现辖4区、4县、2个县级市。全市总面积 3.27万平方公里,总人口234万,分别占全省7.2%和6.2%,是黑龙江省东部地区的经济、文化中心和重要的交通枢纽,具有投资发展的巨大优势。国境(界江)线总长449公里,东隔乌苏里江、北隔黑龙江与俄罗斯的哈巴罗夫斯克(伯力)边区相望,由于这一特殊地理位置,故称“东方第一城”。

因为佳木斯所处地理位置的突出性,所以佳木斯市环境质量为周边城市以及邻国相应部门所重视,因此佳木斯市市区环境空气质量的监测极其重要。市区环境空气质量的监测项目为:二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)、降尘、硫酸盐化速率。各监测项目的监测点位分布(见下表)。

一、监测结果分析

1.二氧化硫(SO2)。市区年均值浓度为0.020 mg/m3,日均值浓度范围在0.003mg/m3～0.098 mg/m3之间,全年日均值无超标。市区最大月均值出现在11月份,浓度值为0.040 mg/m3,最小月均值出现在7月份为0.011 mg/m3。市区两个采样点月均值均无超标,环保局采样点的年均值为0.026 mg/m3,发电厂采样点年均值为0.014 mg/m3。

2.二氧化氮(NO2)。市区年均值浓度为0.029 mg/m3,日均值浓度范围在0.002mg/m3～0.112 mg/m3之间,全年日均值无超标。市区最大月均值出现在12月份,浓度值为0.059 mg/m3,最小月均值出现在1月份为0.016 mg/m3。市区两个采样点月均值均无超标,环保局采样点的年均值为0.032 mg/m3,发电厂采样点的年均值为0.026 mg/m3。

3.可吸入颗粒物(PM10)。市区年均值为0.073 mg/m3,日均值浓度范围在0.004mg/m3～0.330 mg/m3之间,全年日均值超标率为7.4%。市区月均值除4、5、7、8、9、10六个月无超标日外,其余六个月均出现了不同程度的日均值超标情况,超标率最高的月份为11月,超标率为26.8%。月均值最大月份出现在12月,浓度值为0.115 mg/m3,最小月均值出现在9月,浓度值为0.042 mg/m3。市区发电厂采样点的年均值是0.076 mg/m3,年日均值超标率为7.9%;环保局采样点的年均值是0.069 mg/m3,年日均值超标率为6.9%。

4.降尘。市区六个降尘采样点年均值为15.25t/(km2・30d),超出标准0.2倍。最大月均值出现在4月份为21.96 t/(km2・30d),最小月均值出现在9月份为8.18 t/(km2・30d)。对照点年均值为5.67 t/(km2・30d),最大月均值出现在5月份为9.09 t/(km2・30d),最小月均值出现在9月为2.40 t/(km2・30d))。各采样点年均值只有中药厂和发电厂点位不超标,最大年均值出现在铁路采样点,浓度值为20.76 t/(km2・30d),超标倍数为0.64倍。最小年均值出现在中药厂采样点为8.48 t/(km2・30d)。

5.硫酸盐化速率。市区六个硫酸盐化速率采样点年均值为0.375 MgSO3 /(100cm2碱片・d),超出标准0.5倍。六个采样点年均值均超标,超标率为100%,最大年均值出现在中药厂采样点,浓度值为0.439 MgSO3 /(100cm2碱片・d),最小年均值出现在发电厂采样点,浓度值为0.263 MgSO3 /(100cm2碱片・d)。市区全年除7、12月份的月均值不超标,其余月份均超标。最大浓度值出现在1月份为0.622 MgSO3 /(100cm2碱片・d),最小月均值出现在12月为0.167 MgSO3 /(100cm2碱片・d)。对照点年均值为0.227 MgSO3 /(100cm2碱片・d),不超标。

二、空气质量评价结论

在四项污染因子污染负荷比中,二氧化硫与二氧化氮数值接近,分别为 12.7%和13.8%;可吸入颗粒物约是前两者之和为27.9%,而降尘的污染负荷比已将近过半为45.8%。可吸入颗粒物与降尘两项污染因子的污染负荷比之和为73.7%,这说明尘是市区环境空气质量的主要污染因子。与2006年相比,2007年只有降尘浓度有所上升,其余三项指标二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物浓度均有不同程度的下降,并且综合污染指数也有所降低,所以2007年的环境空气质量略好于上年。

三、环境空气污染原因分析

通过对全市环境空气监测数据进行统计和评价,可以看出降尘及可吸入颗粒物是影响佳木斯环境空气的主要污染指标,原因如下:(1)佳木斯市工业生产、社会服务业、餐饮业等燃煤散烧现象一直存在,居民取暖及棚户区生活用燃煤量也较大,由此产生的污染物质不断地排向近地层大气,而在冬季常常出现的逆温天气,又使得烟气不易穿透逆温的屏障向上扩散,而只能在逆温层下部有限空间内积聚,形成高浓度污染,导致市区空气质量变差。(2)佳木斯市市区的绿化率低,植被面积少,的土地在春、秋两季季风的肆虐下引起扬尘,造成大气中降尘和可吸入颗粒物的大量增加,使其成为市区环境空气的主要污染因子。(3)各种机动车辆的大量增加,也成为市区环境污染的流动污染源。加上道路状况不佳,道路两侧绿地少,车辆的行驶也成为引起扬尘的一个重要因素,其尾气排放也是造成二氧化氮增加的原因。

四、防治对策和建议

污染源的防治主要有两个方面:第一,对新建项目严格把关,认真执行新项目审批的环评制度和“三同时”制度,项目竣工后要及时验收,没有执行“三同时”的项目坚决不允许投入使用。第二,加快老污染源的治理,做好规划,拓宽资金渠道,筛选先进的治理技术,通过限期治理、环境监察、排污收费等行政手段完成老污染源的治理,针对我市的污染源现状应采取如下具体防治对策:

1.加大宣传力度,提高企业法人和个体业户的环保意识,增加他们治理的紧迫感。让他们充分了解和认识到污染治理的重要性及涉及到他们利益的有关问题,增强他们治理的责任感和紧迫感,施加强大的思想和经济压力,让他们尽快完成治理项目。

2.环保部门要加强大气污染治理的领导,把“蓝天工程”各项工作落实到位,制定现实、可行、有效的政策和治理方案,并保证其连续性,严格标准,明确责任,充分调动相关部门和环保部门的工作积极性,形成合力,一治到底,既要打攻坚战,更要打好持久战。

3.对新、改、扩建设项目严格把关,控制新污染源的总量,充分利用现场监察机制发现新污染源,对这类漏批的项目要依照《环保法》严格处罚,停产治理,落实环评和“三同时”制度,从源头上解决环境污染问题。

4.要积极探讨大气污染治理的新技术、新设备。我们要积极寻求和研究防治大气污染的新技术,据了解目前已有小吨位机烧锅炉的产生和应用,我们应结合我市的实际情况,充分论证和引进小吨位的机烧锅炉,以给污染源单位在治理上更多的选择。

通过对佳木斯市大气污染现状、影响因素、治理对策的研究,可以看出,只要市政府加强对城市大气环境治理的领导,行政管理部门加大治理力度,采取切实可行的治理措施,佳木斯市“蓝天工程”将会顺利开展,大气环境质量将会进一步得到改善。

五、结论

佳木斯市大气污染物扩散过程是一个宏观动态过程,其中各种影响因素在同时起作用,而各种影响因素因季节和局地气象条件不同而分别起主要和次要作用,即主要影响因素和次要影响因素可以在不同时段相互转化,进而使佳木斯市大气污染物主要影响区域也有所差别。

理解了各种影响因素对大气污染物扩散的作用原理,掌握了大气污染物扩散规律,就可以根据实际情况来确定大气污染物对城市的影响程度和确切范围。

参考文献:

[1]崔九思,王钦源,王汉平.大气污染监测方法:第2版[M].北京:化学工业出版社,1997:32-68.

篇2

关键词：空气质量；污染损害指数；开封市

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-08-0153-2

0 引言

随着社会经济持续发展，城市规模扩大，城市环境问题也日益突出，特别是城市环境空气质量状况的恶化给人们的生产和生活带来了诸多的影响，并将成为制约今后经济发展的主要因素之一[1-4]。本研究利用开封环境空气质量定点监测资料，探讨城市发展过程中空气质量变化趋势及其影响因素，并提出建议和对策，为有关部门进行环境质量评估提供参考。

1 开封市环境空气污染状况

上世纪末，开封市空气烟尘污染较为严重。据资料显示，开封市空气污染以煤烟型为主，煤烟型污染是以尘和SO2为代表的污染类型[5]。主要污染因素有：气候和人为原因造成的风沙扬尘、建筑施工尘，燃煤污染，机动车尾气污染和饮食业烟尘油烟污染等[6]。近几年，市有关部门对燃煤锅炉和饮食业烟尘油烟污染进行了集中整治，并加强施工工地现场管理，采取措施防止扬尘，环境空气状况有所改观，但环境形势依然严峻。

2 数据收集与处理

2.1 数据来源

文中所用数据来自开封市空气自动监测站、1999-2008年河南省统计年鉴和1999-2008年开封市环境状况公报。

按人口和功能区布点法，开封市环境监测站在城区设立了4个环境空气质量常规监测点，分别为：龙亭旅游品商场（商业、旅游及居住混合区），纱厂（工业、居住混合区），柴油机厂（工业、交通混合区）、世纪星幼儿园（交通、居住混合区）。

1999-2008年的主要监测指标SO2、NO2、TSP（2004年以后为PM10）的年均值见表1。

表1 1999-2008年开封市主要空气污染物浓度（mg/m3）[6]

注：由于测量项目不同，大气颗粒物1999-2003年以总悬浮颗粒物为监测指标，2004-2008年以可吸入颗粒物为监测指标。

另附：

表2 各主要监测指标的国家环境空气质量二级标准[7]

2.2 数据分析处理方法

本研究先采用污染损害指数法来分析污染因子对开封市环境空气质量的危害程度，然后通过国内外常用的污染趋势定量分析方法――相关系数法来分析开封市大气污染的变化趋势[8，9]。

除此之外，本研究还进行了各主要污染物年际变化分析，探讨各污染物的浓度与城市人口数量、市GDP总值、工业企业数量、民用汽车总量等因素之间的关系，旨在找出对环境污染贡献较大的因素，为决策部门提供参考意见。

3 结果分析

3.1 整体空气质量的污染状况分析

3.1.1 单因子的污染损害指数 国内外学者已经提出了多种环境空气质量评价方法，常见的有污染指数法、模糊评价法、灰色聚类法等。但这些方法都存在各自的不足[10，11]。污染损害指数公式是我国学者李祚泳借鉴空气污染损害率评价法后提出的，能应用于多种污染物的空气质量评价[12-15]。

空气污染损害指数公式[13]如下：

其中xj为用下式表示的污染物j浓度的相对值：

两式中：Ij――空气污染物的污染损害指数；

Cj――污染物j的实测浓度；

Cjo――为污染物j的设定的“基准”浓度值（表3）。

表3 空气污染物的“基准”浓度值[13]

根据空气污染损害指数公式，计算出各监测指标的污染损害指数见表5。

3.1.2 污染损害综合指数 受m种污染物污染的空气污染损害综合指数计算公式为[13]:

式中：Wj――为污染物j的归一化权值（表4）。

表4 环境空气质量级别与污染损害指数的对应关系[13]

由上述公式计算出历年污染损害综合指数见表5。

表5 1999-2008年开封市主要空气污染物污染损害指数

整体上看，开封市近十年总体状况为轻度污染。2004年污染损害综合指数达19.7，中度污染，为历年环境空气质量最差的一年。从各污染物单因子损害指数来看，以TSP与PM10为代表的大气颗粒物污染贡献最大，全年污染损害指数均值超过12.5。

3.2 主要大气污染物的变化趋势分析

污染趋势定量分析方法――相关系数法采用了Daniel趋势检验，使用了Spearman相关系数，公式如下[16,17]：

式中：N――时间周期（年）；

di――变量Xi和Yi的差值，即：di=Xi-Yi；

Xi――周期Ⅰ到周期N按浓度值从小到大排列的序号；

Yi――按时间排列的序号。

如果rs为正值表示呈上升趋势，若rs为负值则表示有下降趋势。用秩相关系数rs与Spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较，若rs>Wp，则变化趋势显著，有意义；若rs

3.2.1 大气颗粒物 1999-2007年，无论监测指标是TSP还是PM10，年均值均超过国家二级标准，只有2008年PM10年均值未超标，TSP历年超标率为100%，PM10历年超标率为80%。从污染损害程度方面分析，2004年的污染损害指数为历年最高，达21.5，属中度污染；2008年损害指数最低，为7.9，属轻度污染。对1999-2008年连续10年的监测数据（表1）、污染物损害指数（表5）及趋势进行分析，TSP的rs=-0.6，│rs│ Wp（0.9）。结果表明：大气颗粒物为主要污染物；1999-2003年开封市环境空气中TSP浓度处于下降趋势，但下降趋势不显著；2004-2008年PM10浓度也处于下降趋势，且下降趋势显著。

3.2.2 SO2与NO2 开封市热能源以煤为主，SO2主要来自煤炭燃烧。1999-2003年开封市大气环境中的SO2浓度呈逐年上升的趋势。从2004年起呈现波动下降趋势，到2008年SO2浓度年均值减少到历年最低值0.038mg/m3。近十年间，SO2浓度除了2003、2004和2006年超标之外，其余7年均低于国家二级标准，超标率为30% 。SO2年平均值为0.056mg/m3，接近国家二级标准阈值。污染损害指数属于轻度污染。经检验，1999-2008年SO2的rs=0.236

NOx浓度全年变化较为平稳，近十年都控制在国家二级标准之内。由图4可看出2001-2008年，开封市NOx变化规律与SO2大体一致。经检验，NOx的rs=0.03

3.2.3 NOx/SO2 近十年间，空气中各种污染物浓度呈现出不同的消长趋势，使开封市空气污染的总体特征也发生改变。总体看来，开封市环境空气污染为煤烟型污染，但在2001年之前环境空气污染更接近汽车尾气型污染，2000年NOx/SO2的比值[18]是10年间的最高值1.389。2001年以后，除了个别年份有所波动之外，NOx/SO2的比值总体表现出缓慢增长的态势，2003年NOx/SO2的rs=0.943>Wp（0.829），说明2003-2008年NOx与SO2的比值呈明显上升趋势。若按此趋势发展，并考虑到民用汽车拥有量的增长，开封市环境空气有可能会由煤烟型污染转化为煤烟和汽车尾气复合型污染。

4 结论

（1）1999-2004年开封市整体环境空气质量介于轻度污染和中度污染之间，自2004年来各监测指标对环境空气的综合损害指数逐年下降，且SO2与PM10的浓度年均值呈明显下降趋势，可见近年整体环境空气质量在提高。随着环保工作力度的进一步加大，开封市整体环境空气质量有从轻度污染转为清洁的可能性。

（2）通过对各主要污染物浓度年均值损害指数和变化趋势分析发现，大气颗粒物（TSP、PM10）近十年年均污染损害指数最大，达到中度污染，其浓度呈逐年降低趋势。SO2和NOx的污染损害程度较小，2006-2008年间污染状况有较明显改善。

（3）自2003年起，SO2和NOx的比值呈显著上升趋势，由此可说明开封市环境空气正由煤烟型污染向煤烟和汽车尾气复合型污染转化。

参考文献

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[5] 刘欣艳,任仁.北京市大气污染的特点及成因[J].城市与减灾,2003(1):41.

[6] 开封市环境保护局.开封市环境状况公报[R].1999-2008.

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[13] 李祚泳,彭荔红.基于遗传算法优化的大气质量评价的污染危害指数公式[J].中国环境科学,2000,20(4):313-317.

[14] 李祚泳,欧阳洁.环境空气质量评价的普适公式[J].环境污染与防治,2001,23(4):200-202.

[15] 李祚泳,丁晶,彭荔红.环境质量评价原理与方法[M].北京:化学工业出版社,2004.

[16] 中国环境监测总站.环境监测资料汇编[M].北京:中国科学出版社,1998-12.98-99.

[17] 曲格平.中华环境保护基金会编.中国环境保护工作全书[M].北京:中国环境科学出版社,2002.

[18] 张菊,苗鸿,欧阳志云,王效科.近20年北京市城近郊区环境空气质量变化及其影响因素分析[J].环境科学学报,2006,26

(11):1886-1892.

篇3

关键词：BP神经网络；蜂群优化算法；空气质量等级评价

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）19-0229-03

Environmental Air Quality Assessment Method Based on ABC-BP Model

XI Jun-fu

（Information and Engineering Department， Xingtai Polytechnic College， Xingtai 054035， China）

Abstract： In order to provide a method for accurate and efficient evaluation of the air quality level， in this paper by bee colony optimization algorithm and BP neural network optimization， puts forward a ABC-BP model of environmental air quality assessment method based on， through the simulation experiment show that the method of air quality grade evaluation result is accurate， has a certain practicability.

Key words： BP neural network； artificial bee colony algorithm； air quality grade evaluation

1 引言

随着中国经济社会快速发展，大量有害物质被排放到大气中，空气污染加剧，严重空气污染已对人们的生活、生产活动和健康造成了严重危害。当前复合型、区域性空气污染日益突出，京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等区域灰霾现象频繁发生。为了更好地表征我国环境空气质量状况，反映当前复合型大气污染形势，完善了空气质量指数方式，迫切需要一个量化、科学、直观、准确评价空气质量优劣的评价体系。该评价体系有利于提高环境空气质量评价工作的科学水平，更好地为公众提供健康指引，推动大气污染防治。

2012年2月29日，中国环保部颁布了《环境空气质量标准》（GB 3095-2012），该标准形成了对 6 类主要污染物（ PM10、 PM2. 5、 O3、 CO、 SO2、 NO2 ） 的全面监测和评价。本文通过蜂群算法和BP神经网络优化、组合，建立ABC-BP模型对影响空气质量的污染指标进行评价，从而更针对性地改善环境空气质量，更好地实施新标准。

2 相关工作

2.1 BP神经网路

BP神经网络是一种多层向前网络，常用的是三层网络结构，其拓扑结构如图1所示。BP算法通过正向传播和误差反向传播两个过程组成[1-2]。

2.2 空气质量指数

空气质量指数（AQI）是描述了空气清洁或者污染的程度，以及对健康的影响，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。AQI评价主要突出单向污染物指标的作用，即空气质量级别取决于某一污染物质量浓度对应的空气质量分指数（IAQI），见表1。

3 基于ABC-BP环境空气质量评价模型建立

3.1 ABC-BP环境空气质量评价模型

建立基于ABC-BP环境空气质量评价模型步骤如下：

（1） 处理环境空气质量数据。

（2） 用训练样本数据训练BP神经网络。

（3） 利用ABC算法优化BP神经网络，计算BP最优连接权值和阈值。

（4） 使用测试样本数据，通过训练完成的ABC-BP模型进行环境空气质量评价。

（5） 满足终止条件（达到设定准确率、超过预定最大循环次数），输出空气质量等级，否则返回步骤（3）继续训练ABC-BP模型。

3.2 ABC-BP环境空气质量评价模型参数优化

人工蜂群算法是一种新的智能寻优算法[3]，该算法是通过蜂群中不同工种蜜蜂之间的协同合作，主要解决在新领域和已知领域进行精确搜索之间矛盾，有效避免局部最优解问题。利用蜂群优化算法优化BP神经网络的连接权值和阈值，具体实现步骤如下：

4 仿真实验与分析

4.1 实验数据

本实验数据来源于中国环境监测总站（http：///）的实时数据，采集了邢台市2014年12月12日至2016年6月1日空气质量数据，数据包括PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3浓度值、AQI值和级别，前480条数据做训练数据，后面数据做测试数据。空气质量指数级别划分[4]，如下表2所示。

4.2 实验结果与分析

采用ABC-BP空气质量评价模型，输入六项空气污染物（PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3）日均浓度值，为了消除各位数据量级的差异，对数据进行归一处理，转化为[0，1]区间[5]，输出为一项，根据空气质量指数级别标准，输出项生成值范围为[0，6]，各级输出范围分别是[0，1]、[1，2]、[2，3]、[3-4]、[4-5]、[5-6]。

经过多次仿真实验，ABC-BP空气质量评价模型中BP神经网络采用6-8-1结构，学习率设定为0.05、误差精度为10-8，=20，=100，=1000，=100。ABC-BP空气质量评价模型评价结果如表3所示。通过仿真实验表明，采用ABC-BP空气质量评价模型评价结果与实际评价等级是一致的，表明该模型精度很高，能够很好满足实际应用需求。

5 结论

为了提供一种有效准确评价空气质量等级的方法，提出了基于ABC-BP模型环境空气质量评价方法，使用ABC算法优化BP神经网络，可有效克服局部极值点，避免陷入局部最优，并进行了仿真实验，通过实验数据结果表明，该模型精度很高，能够很好满足空气质量等级评价实际应用需求，具有一定实用性和推广价值。

参考文献：

[1] 黄丽.BP 神经网络算法改进及应用研究[D].重庆：重庆师范大学，2008：8-12

[2] 艾洪福，石营.基于BP人工神经网络的雾霾天气预测研究[J].计算机仿真，2015，32（1）：402-405.

[3] 张冬丽.人工蜂群算法的改进及相关应用研究[D].秦皇岛：燕山大学，2014：3-9.

篇4

关键词：空气质量查询 Android 平台 SQLite数据库

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00

1 引言

城市空气质量是反映城市空气污染程度的指标，它与人们的生活健康息息先关。近年来，由于城市工业企业生产的排放，汽车尾气的排放，大量的有害气体及颗粒物被排放到空气中，空气质量受到了严重影响，人们的健康受到了威胁。为了控制环境污染，改善空气质量，我国积极采取措施对空气质量进行监测，并且将检测数据公布在中国环境检测总站官网进行公布。在环境检测网站首页上滚动显示多个城市的首要污染物，空气等级及AQI指数数据。

现有的获取空气质量资讯的渠道有报刊杂志，电视，网络，但这些方式各有优缺。（1）借助报刊、电视媒体了解空气质量，数据经过媒体人的加工处理，非常形象，但是由于报刊，电视对信息处理需要一定的时间，所以看到的往往不是最新数据。（2）网站获取的空气质量情况，数据比较新，不足之处在于查看操作不方便，比如首先打开官方网站，随后才能查找关注的城市空气质量。另外，空气质量采用数据指数描述，不够直观。

为了方便用户第一时间了解和掌握空气质量状况及变化情况，我们设计了一个基于手机adroid平台的城市空气质量查询系统。该系统通过HTML解析，获取来自中国环境监测总站的114个监测城市的实时数据。系统使用Android最新ActionBar样式的导航界面以及直观的仪表界面[1]，实现了各城市空气质量指数查询、空气质量排名查询、各监测点数据查询、一周数据查询等功能。

当今社会，智能手机市场正在不断的发展与壮大，手机已经成为人们生活中娱乐时不可缺少的移动通讯设备。据易观《2012年第1季度中国移动终端市场季度监测》中的数据显示，截止到2012年6月，国内智能机市场里搭载Android系统的智能手机终端的市场份额已达到76.7%，可以说是当今手机市场的领头羊。同时由于雾霾天气的增多，公众环保意识有了提高，更多的人开始关注城市每天的空气质量，从而安排出行[2]。因此，设计和开发一款基于Android平台手机的空气质量查询系统是很有必要。利用该系统用户可以查询城市空气质量，查看关注的城市空气质量指数，学习空气质量各项指标的相关知识，了解当前空气对健康状况的影响以及应当采取的措施。同时能将这些指数以动态图表的形式展现，数据看起来直观简洁。

本项目是基于Android平台下的城市空气质量查询系统设计，以Eclipse为开发工具，利用最新的AqiGuage动态图表来展示环境污染指数，采用Android最新导航界面ActionBar设计主界面，使用SQLite技术创建数据库。

2研究内容

（1）检测数据来源与HTML解析。本系统数据来自中国环境监测总站全国城市空气质量实时发

平台。通过该平台可以实时查询全国各大城市空气质量指数，空气质量实时排名以及空气质量指数的历史数据[3]。

（2）资源处理。在生成特定城市的数据访问网址时，需要将城市名称的拼音作为id。本系统使

用资源文件存储城市的name与城市id的对应关系。另外，用户在使用Android手机客户端进行城市的选择时，首先要选择所在的省份，进而选择城市，所以需要建立资源文件实现城市与其所属省份相对应。

（3）UI设计。主界面拟采用Android最新样式的导航界面。ActionBar被认为是新版（3.0及以

上版本）Android系统中最重要的交互元素，在程序运行中一直置于顶部，可以突出显示一些重要操作，也可以显示选项菜单，提供标签页的切换方式。为节省页面空间，将使用频率低的操作放在Action overflow中，在程序中保持统一的页面导航和切换方式[4]。

（4）AqiGuage动态图表。为了更直观地看出各个城市的空气质量指数，系统计划通过AqiGauge

类设计了显示AQI仪表界面的自定义控件。构造onMea?sure（widthMeasureSpec，heightMeasureSpec）方法指明仪表控件可获得的空间以及关于这个空间描述的元数据。其中setMeasuredDi?mension直接设定了仪表控件的高度和宽度。另外，系统通过android.graphics包中的诸多类进行仪表控件的图像绘制。

（5）SQLite技术创建数据库，研究内容主要包括数据库需求分析、概念模型设计、逻辑模型设

计、物理模型设计、数据库系统的运行和维护。研究SQLite技术创建数据库，数据表的方法[5]。

3 结语

本电子书阅读器基于Android平台，以Java为主要开发言语，选用SQLite作为开发数据库，实现了主要城市空气质量指数查询、空气质量排名查询、各监测点数据查询、一周数据查询等功能。经过反复的测试，阅读器能够顺利的在手机上运行，界面简洁友好，操作简单。

参考文献

[1]曾健平，邵艳洁.Android系统架构及应用程序开发研究[J].微计算机信息，2011，9（27）：1-3.

[2] hin，Erika Michelle. Helping Developers Construct Secure Mobile Applications[D]. California： In the Graduate Division of the University of California， Berkeley，2013. [3]董文彬.浅论软件需求分析[J].科技视界，2012，26：236-237.

[4]Ram，Karthik. Git can facilitate greater reproducibility and increased transparency in science[J]. Source Code for Biology and Medicine 2013，8：1-8. [5]唐敏，宋杰.嵌入式数据库SQLite的原理与应用[J].电脑知识与技术，2008，1：600-603.

收稿日期：2016-03-22

篇5

    指表示水中有机化合物等需氧物质含量的一个综合指标。当水中所含有机物与空气接触时，由于需氧微生物的作用而分解，使之无机化或气体化时所需消耗的氧量，即为生化需氧量。以毫克／升表示。它是通过往所测水样中加入能分解有机物的微生物和氧饱和水，在一定的温度（20℃）下，经过规定天数的反应，然后根据水中氧的减少量来测定。

    溶解氧（DO）

    溶解氧量受水温、气压和溶质（如盐分）的影响，随水温升高而减少，与大气中氧分压成比例增加。由于水被污染，有机腐败物质和其他还原性物质的存在，溶解氧就被消耗，所以越干净的水，所含溶解氧越多；水污染越厉害，溶解氧就越少。

    化学需氧量（COD）

    是在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，以氧的毫克／升表示。它利用化学氧化剂，将水样中的还原物质加以氧化，然后从剩余的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它的测定，可用重铬酸钾法，也可用高锰酸盐法。

    空气污染指数（API）

    空气质量周报就是根据国家《环境空气质量标准》中规定的几种常见污染物例行监测的结果，评价城市一周内的空气质量，并以空气污染指数的表征形式来向公众。

    空气污染指数（AIR POLLUTION INDEX，简称API）是一种反映和评价空气质量的方法，就是将常规监测的几种空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。

    空气污染指数的确定原则：空气质量的好坏取决于各种污染物中危害最大的污染物的污染程度。空气污染指数是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度限值。目前我国所用的空气指数的分级标准是：（1）空气污染指数（API）50点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值一级标准；（2）API100点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值二级标准；（3）API200点对应的污染物浓度为国家空气质量日均值三级标准；（4）API更高值段的分级对应于各种污染物对人体健康产生不同影响时的浓度限值，API500点对应于对人体产生严重危害时各项污染物的浓度。

    根据我国空气污染的特点和污染防治工作的重点，目前计入空气污染指数的污染物项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。随着环境保护工作的深入和监测技术水平的提高，再调整增加其它污染项目，以便更为客观地反应污染状况。

篇6

【关键词】公共场所；空气质量；监测监督

1 公共场所范围与空气质量监测指标

公共场所是供公众从事社会生活的各种场所。公众是指不同性别、年龄、职业、民族或国籍、不同健康状况、不同人际从属关系的个体组成的流动人群。公共场所是提供公众进行工作、学习、经济、文化、社交、娱乐、体育、参观、医疗、卫生、休息、旅游和满足部分生活需求所使用的一切公用建筑物、场所及其设施的总称。例如宾馆、洗浴场所、美容美发场所、影剧院、图书博物馆、体育健身房、歌舞厅、超市商场、候诊室候车室、食堂饭店等。

公共场所空气质量的重要根据是我国标准室内空气质量。综合各个大型公共场所的特点功能明确监测使用的指标：例如空气的温湿度、大小流速、新风量、一氧化碳、二氧化碳、可以吸入的颗粒物、二氧化氮、笨、甲醛、挥发性物质、总数菌落等。

2 影响公共场所空气质量的因素

评价公共场所空气质量一般选择微小气候与空气清洁程度。微小气候主要包括温湿度、气流速度、热辐射等因素。这些因素对人体产生了综合作用。其中温湿度带来了极为显著的影响。人体是通过辐射、传导与皮肤出汗向附近空气进行散热。较高或者较低的气温会促使人感到较热与较冷。人体较热时会造成散热不良进一步出现舒张血管、增速脉搏，甚至会出现头晕等系列症状。温度较低时，人体就会降低代谢功能，呼吸与脉搏也会缓慢，促使皮肤较紧，呼吸道减弱了抵抗能力。控制公共场所温度指标包含了出于保护身体健康而编制的保证热舒适感的最佳温度。另外，考虑到对称的热辐射以及分布均匀的温度时空，对垂直、水平温差以及昼夜温度也提出了相关的要求。

温度也显著影响了人体健康。湿度较大则会对人体散热蒸发产生抑制，使人感到不舒服。冬天温度较低，热传导加速则会使人感觉寒冷。当室内温度较低时可吸入尘在空气中中增加了浓度，对空气质量造成影响。温度降低人的呼吸道粘膜将会散失很多水分，降低了防御能力，容易患感冒等疾病。影响人体舒适感的重要因素还有室内气流大小。最佳的风速不但有利于换气通风与净化空气，并且还能很好的刺激人体皮肤，有利于调节体温。

此外，影响公共场所空气质量的因素还包括：一是大量人员流动，人均占有空间极小；二是吸烟和食品制作产生的烟雾加重了空气污染的程度；三是近些年来经济迅速发展，公共场所虽然安装了中央空调，但是缺少净化消毒空气的设备。在建设大部分公共场所的过程中忽略了通风设备。通过监测可知，这些公共场所的二氧化碳和一氧化碳全部超出了国家标准，环境中存在着较低的空气氧分压。人们长时间滞留在这种环境中会出现乏力、胸闷以及心慌等现象。

综合分析，公共场所日益凸显了空气污染问题。为了对人们的身心健康积极保护，迫切需要积极宣传教育，提升人们的环境意识。目前人们已经初步认识到大气和水污染，可是对于公共场所空气污染还是缺乏认识，因此需要利用各种形式宣传公共场所空气污染对人体产生的危害。在对公共场所进行改扩建时应当注意配置相关的通风设施，并且应当由卫生部门实施卫生评价，以便保证公共场所空气质量。促使人们认识到良好的空气质量更加有利于身心健康。此外，还需要进一步加强卫生监督和场所空气质量监测，提升公共场所管理者的素质。

3 公共场所空气质量监测监督方法

（一）建立公共场所监测监督部门

1建立公共场所监测质检实验室

监测公共场所空气质量的重要保证便是监测仪器，只有构建质检实验室，修改编制监测公共场所的各种规范、标准，检测公共场所监测仪器质量，积极认证公共场所监测水平，彻底确保公共场所监测质量。

2补充修订目前的规范

虽然公共场所卫生监测技术规范对现场规范监测发挥了关键作用，可是有些地方还是缺乏较强的操作性，实际监测过程中还是没有考虑到一些情况，有必要对其实行补充与修订，详细规定监测点的位置、高度、时间、数量等，使监测现场更加规范，可以获得更加准确的数据。

（二）安装公共场所自动监测设备

1自动监测空气质量装置的安装需要获得国家卫生部门认可。2每月自检至少一次，产生非正常运行或者事故状况，应当确保及时检查，并且储存相关的检查资料。3根据空气质量自动监测装置的操作说明、养护制度要求实行管理工作，同时设置台账。4及时呈报监测数据，为空气质量自动监测装置申报有关的年检和验收等工作。

（三）制定相关技术正确使用中央空调

在目前无法改进中央空调的情况下，需要制定相关的技术要求：1制定预防空调通风系统方案和控制介空气疾病传播。2强化新风系统，加强空气在室内的流通。3保证清洁的空调机房与新风口附近环境，新风的引入需要达到卫生标准。4定期清洗消毒空调系统，运行空调系统之前必须更换与清洗过滤器和过滤网。5及时消毒清洗冷却塔和冷却水系统。6将空气消毒除菌设备安装在中央空调通风系统内部。

（四）处罚有关违法规定的措施

1拒绝上报或者谎报公共场所空气质量监测数据。2无法正常使用或者自行改变公共场所空气质量监测装置，同时获得的监测数据与现实情况严重不符。3公共场所空气质量监测设备产生故障没有立即上报，没有经过批准自行停止使用或者采取对应的方法。4缺乏一定的条件造成公共场所空气质量监测工作不能开展或者无法运行自动监测设备。5对公共场所空气质量监测拒绝及阻挠或者在被检查过程中造假。

4 结束语

近些年随着我国经济的快速发展，不断深入开展公共场所监测监督工作，人们逐渐开始提高了公共卫生意识，开始重视室内空气质量，由于公共场所环境污染带来的各类疾病严重影响了人们的生活工作，所以，全社会普遍关注公共场所空气质量监测，提高公共场所空气质量，确保人类身体健康，需要从根本做起，对各种室内建筑、装饰、使用工具所引发的空气污染严格进行控制，尽可能减少污染产生的根源，同时增加监督监测工作的强度，编制更加实际有效的监测监督标准，为人们制造一个清新美好的生活工作环境。

参考文献

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关键词 潍坊；空气；污染物，相关性

中图分类号： TE08 文献标识码： A

1 引言

人类对环境大气污染问题的认识是逐步深入的，早在12世纪，一位哲学家、科学家Moses Maimonides（1135-1204）已经关注到了环境问题[1]。潍坊市作为地级市，尽管已经开展了相关的环境空气质量的监测，但是并未对环境空气质量问题进行相关的研究。本文利用潍坊市2013年大气自动监测点位的监测数据，对潍坊市环境空气质量特征进行分析，并对污染物项目进行初步的相关性分析。

2、资料与方法

2.1 研究区概况

潍坊，古称“潍县”，又名“鸢都”，位于中国第一大半岛山东半岛的中部，山东省下辖地级市，与青岛、淄博、烟台、临沂等地相邻。地扼山东内陆腹地通往半岛地区的咽喉，胶济铁路横贯市境东西，是半岛城市群地理中心。地处黄河三角洲高效生态经济区、山东半岛蓝色经济区两大国家战略经济区的重要交汇处。中国新二线城市，是中国最具投资潜力和发展活力的新兴经济强市。

潍坊市总面积15859平方公里，约占山东省总面积的10%。辖4区6市2县。气候属暖温带季风型半湿润大陆行。

2.2 数据采集

潍坊市城区环境空气共设有省控监测点位9个，其中国控监测点位5个，数据均来自空气自动监测点位的自动监测仪的监测数据。其中，二氧化硫监测仪器采用API100E二氧化硫监测仪，二氧化氮监测仪器采用API200E氮氧化物监测仪，一氧化碳监测仪器采用API 300E一氧化碳监测仪，臭氧监测仪器采用API 400E臭氧监测仪，可吸入颗粒物和细颗粒物监测仪器采用BAM-1020悬浮物颗粒监测仪。点位的设置和布设严格按照国家环境空气质量监测规范和点位布设技术规范的要求进行设置和布设。监测数据在一定程度上能够全面如实的反应潍坊市区的空气污染状况。

2.3数据评价

按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中的二级标准进行评价。评价方法采用环境空气质量综合指数法。

3.监测结果与评价

3.1空气质量监测结果

2013年潍坊市城区二氧化硫日均值浓度范围在0.018-0.355毫克/立方米之间，日评价达标率为89.0%，年均值超标。二氧化氮日均值浓度范围在0.013-0.140毫克/立方米之间，日评价达标率为93.4%，年均值超标。可吸入颗粒物日均值浓度范围在0.031-0.439毫克/立方米之间，日评价达标率为54.4%，年均值超标。细颗粒物日均值浓度范围在0.017-0.308毫克/立方米之间，日评价达标率为43.9%，年均值超标。一氧化碳日均值浓度范围在0.357-3.835毫克/立方米之间，日评价达标率为100%，年评价达标，达到国家环境空气质量二级标准。臭氧日均值浓度范围在0.020-0.211毫克/立方米之间，日评价达标率为93.4%，年均值达标，达到国家环境空气质量二级标准。

3.2空气质量状况综合评价

根据2013年潍坊市9个空气自动监测点位的监测结果，2013年城区环境空气质量综合指数为9.85， 污染评价分指数由大到小的顺序为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳，细颗粒物、可吸入颗粒物的污染分指数分别为2.95和2.33，两项指数总和为5.28，为主要污染物，其中细颗粒物为首要污染物。

潍坊市区冬季污染指数最高，PM10、PM2.5高污染分指数主要集中在冬季，影响市区空气质量的主要污染物为可吸入颗粒物和细颗粒物，采暖季最重。二氧化硫和二氧化氮污染也主要集中在采暖季。臭氧以夏季污染最严重，这与强的日照等因素有关。

潍坊市“蓝天白云，繁星闪烁”天数150天，全省第七。近年来，尤其是全面开展“三八六”环保行动以来，通过推进重点区域大气污染综合整治，主要大气污染物浓度总体有所改善。总体来讲，潍坊市大气污染呈现区域性复合型特点，就中心城区而言，主要是北部、东南部、西部三大片区。

3.3年内时空变化分布规律分析

近几年的监测数据显示，潍坊市环境空气质量状况随不同季节和天气呈明显变化趋势。尤其是二氧化硫，采暖期高于非采暖期，冬春季节高于夏秋季节。夏秋两季因雨水较多，空气质量相对较好；春季干燥少雨，受土壤尘影响大；冬季受煤烟尘影响较大，当遭遇静风、逆温等不利于大气污染物沉降和扩散的天气时，空气质量会维持在较低水平。潍坊市细颗粒物作为首要污染物的天数最多，为257天，季节变化性不大，可吸入颗粒物作为首要污染物的天数季节性变化较大，春秋多于冬夏，这与春秋刮风天气较多有关。臭氧作为首要污染物的比例较往年有所升高。

城区环境空气中的污染物，空间性变化不大。

3.4年度对比

2013年与2012年度相比，6项污染物年均浓度值均有所升高。空气质量达标率有所降低。

4.污染物相关性分析

污染物的浓度并非一个特定的数值，将这六种污染物进行Pearson相关性分析，得出的相关性见下表。

二氧化硫与一氧化碳呈高度正相关，与臭氧呈中度负相关；二氧化氮与与一氧化碳呈高度正相关，与臭氧呈中度负相关；臭氧与二氧化硫呈中度负相关，与二氧化氮、一氧化碳、细颗粒物呈低度负相关；可吸入颗粒物与细颗粒物接近于显著相关。

5.结论

通过对潍坊市2013年9个空气监测点位六项污染物的监测数据进行分析，二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物和细颗粒物年均值均超过国家二级标准，一氧化碳和臭氧年均值达到了国家二级标准。日均值只有一氧化碳达到国家二级标准，其余均超标。潍坊的首要污染物为细颗粒物，二氧化硫和二氧化氮在采暖季污染比较严重，可吸入颗粒物浓度春秋多于冬夏，细颗粒物季节变化性不大，臭氧污染夏季最严重，这说明潍坊的空气质量有待于进一步改善。

可吸入颗粒物与细颗粒物接近于显著相关，臭氧与二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和细颗粒物呈负相关。

参考文献

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关键词 环境 生活质量 气象指数

一、紫外线

（一）分类及作用

紫外线按其波长可分为三个部分：A紫外线波长位于0.32～0.40微米之间，A紫外线对我们的影响表现在对合成维生素D有促进作用，但过量照射会引起光致凝结，抑制免疫系统功能，太少或缺乏A紫外线照射又容易患红斑病和白内障；B紫外线波长位于0.28～0.32微米之间，B紫外线对我们的影响表现在使皮肤变红和短期内降低维生素D的生成，长期接受可能导致皮肤癌，白内障及抑制免疫系统功能；C紫外线波长位于0.01～0.28微米之间；C紫外线几乎都被臭氧层所吸收，对我们影响不大。紫外线对人类的影响主要表现为A紫外线和B紫外线的综合作用。

（二）紫外线指数

紫外线指数是指当太阳在天空中的位置最高时（一般是在中午前后，即上午10时至下午3时的时间段里），到达地球表面的太阳光线中的紫外线辐射对人体皮肤的可能损伤程度。紫外线指数分为5级：1级辐射强度最弱；2级辐射强度弱；3级辐射强度中等；4级辐射强度强；5级辐射强度很强。级数越高，紫外线越强烈，对人体健康就越有害。人们可以对应级别采取有效防护措施，保护身体健康。

二、空气污染指数

（一）定义及分级限制

空气污染指数（AirpollutionIndex，简称API）是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度值。空气污染指数关注的是吸入受到污染的空气以后几小时或几天内人体健康可能受到的影响。空气污染指数划分为0～50、51～100、101～150、151～200、201～250、251～300和大于300七档，对应于空气质量的七个级别，指数越大，级别越高，说明污染越严重，对人体健康的影响也越明显。空气污染指数为0～50，空气质量级别为I级，空气质量状况属于优。空气污染指数为51～100，空气质量级别为II级，空气质量状况属于良。空气污染指数为101～150，空气质量级别为III（1）级，空气质量状况属于轻微污染。空气污染指数为151～200，空气质量级别为III（2）级，空气质量状况属于轻度污染。空气污染指数为201～300，空气质量级别为IV（1）级和IV（2）级，空气质量状况属于中度和中度重污染。空气污染指数大于300，空气质量级别为V级，空气质量状况属于重度污染。空气污染指数的预测可以在严重的空气污染情况出现前，提醒市民大众，特别是那些对空气污染敏感的人士。例如，患有心脏病或呼吸系统毛病者，在必要时采取预防措施。

（二）光化学烟雾污染与健康

光化学烟雾是排入大气的氮氧化物和碳氢化物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾，它包含有臭氧（O3）、醛类、硝酸酯类（PAN）等多种复杂化合物。日光辐射强度是形成光化学烟雾的重要条件，因此在一年中，夏季是发生光化学烟雾的季节；而一天中，下午2时前后是光化学烟雾达到峰值的时刻。光化学氧化剂可由城市污染区扩散到100公里甚至700公里以外。当遇逆温或不利于扩散的气象条件时，烟雾会积聚不散，造成大气污染事件。大气中的氮氧化物和碳氢化物主要来自汽车尾气、石油和煤燃烧的废气及大量使用挥发性有机溶剂等。在太阳紫外线的作用下，产生化学反应，生成臭氧和醛类等二次污染物。当大气中臭氧的浓度达到200～1000微克/米3时，会引起哮喘发作，导致上呼吸道疾患恶化，同时也刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低；浓度在400～1600微克/米3时，只要接触两小时就会出现气管刺激症状，引起胸骨下疼痛和肺通透性降低，使机体缺氧；浓度再高，就会出现头痛，并使肺部气道变窄，出现肺气肿。接触时间过长，还会损害中枢神经，导致思维紊乱或引起肺水肿等。臭氧还可引起潜在性的全身影响，如诱发淋巴细胞染色体畸变、损害酶的活性和溶血反应，影响甲状腺功能、使骨骼早期钙化等。

三、舒适度指数

舒适度指数是结合温度、湿度、风等气象要素对人体的综合作用，表征人体在大气环境中舒适与否，以及防范天气冷热突变的指数。舒适度指数为4级，体感温度41℃；指数为3级，体感温度35℃～41℃；指数为2级，体感温度29℃～35℃；指数为1级，体感温度23℃～29℃；指数为0级，体感温度18℃～23℃；指数为-1级，体感温度13℃～18℃；指数为-2级，体感温度8℃～13℃；指数为-3级，体感温度4℃～8℃；指数为-4级，体感温度4℃；舒适度指数等级越高，气象条件对人体舒适感的影响越大，舒适感越差。通常情况下，温度20℃～24℃，湿度40%～60%是体感最舒适的温、湿度范围。

四、晨练指数

晨练指数是综合了温度、湿度、风速，天气现象、降水等气象条件对晨练人身体健康的影响，为此我们初步建立了晨练时外界环境中气象要素的标准。晨练的人特别是中老年人，应根据晨练指数，有选择地进行晨练，这样才能保证身体不受外界不良气象条件的影响，真正达到锻炼身体的目的。晨练指数分为5级：1级各种气象条件都很好；2级一种气象条件不太好；3级二种气象条件不太好；4级三种气象条件不太好；5级所有气象条件都不好（所有气象条件是指天空状况、风、温度、湿度以及污染状况）。污染指数预报分为5级，当空气质量在1～3级时，均可以晨练；4级时，选择适当的运动方式；而5级时必须停止晨练。人们在空气污染严重的地方晨练，如跑步、散步、做操、练气功等久之必病。污染指数预报分为5级，当空气质量在1～3级时，均可以晨练；4级时，选择适当的运动方式；而5级时必须停止晨练。人们在阴天、雨天、雪天、雾天时可以根据晨练指数和空气质量污染指数选择合适的地方进行晨练，可以预防人体健康疾病的产生。

五、旅游指数

旅游指数是根据天气的变化情况，结合气温、风速和具体的天气现象，并综合了舒适度指数、穿衣指数、中暑指数、紫外线指数等生活气象指数，给人们出游提供的建议。旅游指数分为5级，级数越高，越不适宜旅游。

六、交通气象指数

交通气象指数是根据雨、雪、雾、沙尘、阴晴等天气现象对交通状况的影响进行分类，其中主要以能见度为标准，并包括对路面状况的描述，以提醒广大司机朋友在此种天气状况下出行时，能见度是否良好，刹车距离是否应延长，是否容易发生交通事故等，减少由于不利天气状况而造成的人员及财产损失。交通指数分为5级，级数越高，天气现象对交通的影响越大。

通过对环境气象指数的探讨，人们能够更好地了解和理解环境和生活气象指数的意义及实用性，充分地发挥气象预报对生活的指导作用，以便采取各种对策和措施来保护环境和人类自己。

（作者单位为山西省原平市排水监管中心）

参考文献

[1] 蒋明康，周泽江.中国湿地生物多样性的保护[J].东北师范大学报，1998.

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基于APP端的城市空气质量数据系统作为智慧环保的信息与收集平台，能够使用户和环保信息高度耦合，实现环保“更透彻的感知”、“更全面的互联”和“更智慧化应用”。通过整合全国190个城市的空气质量数据，并结合GIS地图供用户在手机上直观的查询，已丰富的图表显示功能展示空气质量数据。

【关键词】APP 空气质量 系统

2015年中国移动终端将超5亿，随着4G网络和智能手机的普及，移动互联网时代进入了高速发展时期， 移动APP成为了移动互联网的主流，未来移动互联网将更多基于云的应用和云计算上。基于APP端的城市空气质量数据系统作为智慧环保的信息与收集平台，能够使用户和环保信息高度耦合，实现环保“更透彻的感知”、“更全面的互联”和“更智慧化应用”。基于APP端的城市空气质量数据系统通过整合全国190个城市的空气质量数据，并结合GIS地图供用户在手机上直观的查询，已丰富的图表显示功能展示空气质量数据。

1 建设目标

基于APP端的城市空气质量数据系统通过整合全国190个城市的空气质量数据，并结合GIS地图供用户在手机上直观的查询，已丰富的图表显示功能展示空气质量数据。系统需实现以下七个功能，包括AQI时报及预测、城市AQI统计、AQI小知识、空气质量排名、自动站查询、在线数据查询、GIS展示及查询功能。

2 系统建设内容

2.1 数据建设要求

（1）支持ANSI/ISO SQL-89、ANSI/ISO SQL-92标准；

（2）支持中文汉字内码，符合双字节编码；

（3）支持主流厂商的硬件平台及操作系统平台；

（4）具有良好的伸缩性；

（5）支持主流的网络协议，如：TCP/IP、IPX/SPX、NETBIOS及混合协议；

（6）具有良好的开放性，支持异种数据库的互访；

（7）支持对大型异种数据库的访问；

（8）支持分布式事务及两阶段提交功能；

（9）具有支持并行操作所需的技术，如：多服务器协同技术、事务处理的完整性控制技术等；

（10）支持联机事务处理OLTP，要求能够实现数据的快速装载、高效的并发处理和交互式查询；

（11）支持数据库存储加密及相应冗余控制；

（12）应具有强的容错能力、错误恢复能力、错误记录及预警能力；

（13）应避免数据库死锁的出现，一旦死锁能够自动解锁。

2.2 系统构架要求

2.2.1 先进性

采用国内外先进、成熟的技术和设备，及市场覆盖率高、标准化和技术成熟的软硬件产品。具有先进的设计思想和设计理念，及一定的超前性，不仅要满足到当前的实际需要，而且要考虑将来的发展需求。

2.2.2 实用性

应充分考虑资源、环境和人等因素，以人为本，采用高科技手段，进行智能化设计，以减少系统操作的复杂性，使用户最方便地实现各种功能。

2.2.3 可靠性和可用性

具有容错功能，管理、维护方便，系统运行稳定可靠，维护简单。

2.2.4 开放性

系统设计应采用现有的国际工业标准，开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，可以支持远程图像传输和远程控制，同时利于今后的扩展和升级。

2.2.5 云计算功能

系统必须是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式的结构设计，系统设计需要通过互联网来提供动态易扩展且是虚拟化的资源，必须具有云计算架构的数据中心、服务中心、办公中心、控制中心等功能结构。

2.3 开发环境要求

（1）基于Android技术架构；

（2）系统具备快速响应能力。通常情况下，页面显示响应时间不超过3秒，查询处理响应时间不超过5秒；

（3）系统连续运行要求：提供7X24小时的连续运行，平均年故障时间不超过8小时；

（4）适配尺寸要求：支持主流手机屏幕尺寸；

（5）数据库要求：支持主流数据库和国产数据库；

（6）中间件要求：支持主流中间件和国产中间件。

2.4 核心模块及实现功能

AQI时报及预测主要展示内容包括：昨天、今天与未来三天的天气状况；实时空气质量AQI、等级、首要污染物；实时AQI的京津冀排名；未来三天的的空气质量预测情况；根据不同的空气质量给出相应的健康影响提示和建议；空气质量AQI等级图例；可以显示数据更新时间；空气监测数据来源等信息。

城市AQI统计主要统计2种情况：主要城市24小时空气质量情况；城市30天空气质量情况。

AQI小知识为方便用户快速了解AQI的相关名词定义，本系统提供了AQI相关知识的名词解说便于用户查询。

空气质量排名：系统应提供对空气质量相关排名功能。从空气质量和相关综合指数为数据对河北省、京津冀乃至全国的多维度排名，使得管理人员能够对我市的空气质量状况与其他地市对比了解。主要分为3类排名情况：京津冀AQI实时排名；全国城市AQI实时排名；全国城市综合指数月度排名。

自动站查询：系统可以对各区域空气自动站AQI监测数据进行实时查询，能够将各监测点位的实时AQI数据及浓度数据进行展示并以站点为单位进行查询。具体展示空气自动站的如下数据：空气自动站名称；所属地区；空气质量AQI；空气质量等级；首要污染物；污染物监测浓度（包括：SO2，NO2，CO，O3，O3 8小时均值，PM2.5，PM2.5 24小时均值，PM10，PM10 24小时均值）；数据时间。

在线数据查询：系统提供对各个空气自动站今天与昨天的空气质量数据对比变化趋势的查询功能。以柱状图的形式显示当天站点的AQI、各空气污染物的实时小时均值和近30天的日均值，并且给出环比数值，供用户对比分析。还可以指定统计时间，查询历史数据。

GIS展示及查询：为了实现空气质量AQI数据的直观查询，系统可通过地图查询空气自动监测站点位，并且能够实现通过地图的放大、缩小、定位等功能，精确了解具体站点的信息，实现站点信息的快速查找。在地图中，会默认显示所有空气自动站，并且会在各个空气自动站的图标上展示该站点的空气质量AQI，另外，站点图标的颜色也会根据实时的AQI数值而变化，便于用户迅速、直观的了解到各个站点的空气质量。用户点击各个站点还可查看该站点的如下数据：站点名称；空气质量实时AQI；空气污染物实时浓度；空气质量等级。

篇10

（福建龙岩学院，福建 龙岩 364012）

摘 要：近几年，“雾霾”已经引起广大市民的极大关注，为了更好地提高健康与幸福生活指数，人们越来越重视周围的空气质量.为了从多方面反映区域内的空气质量的状况，如温度、湿度、PH2.5值等，设计了一种基于微信公众平台的空气质量检测系统，该系统主要包括监测节点，服务器端，用户端三个部分，通过无线路由器将三者连接.运用物联网技术与微信平台建立空气质量监测系统，可以有效地监测空气中各项质量指标，并通过各个采集站点的数据汇总做出有效预测.而微信用户在关注系统微信公众账号后，即可访问从分布式监测点采集到的环境数据.通过实验证明了该系统的有效性与可靠性.

关键词 ：空气质量检测；物联网；微信公众平台；雾霾

中图分类号：TP399文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）02-0038-03

基金项目：龙岩学院教改项目（2014JY33）；龙岩市科技局科技项目（2014LY62）

1 引言

我国的空气质量检测系统，基本上是从上世纪八十年代开始，与发达国家相比起步较晚.近年来，国家对空气质量检测系统的建设日趋重视，部分省、市与重点城市开展了联网空气质量检测工作，但是仍然存在很大的局限性[1]，如气象局每天所城市空气质量指数，只能总体上描述一个城市的整体空气质量，然而实际情况中，市区和郊区、同一城市的不同区域的空气质量是有区别的.同时，各大城市呼吸系统和心血管系统体检异常率上升明显.主要是由于空气中可吸入颗粒物污染导致，43%的城市居民表示曾出现心悸、疲劳、晕眩、呼吸困难等心血管系统异常症状.当前，“雾霾”已经引起广大市民的极大关注，而对于空气质量，人们最为关心的就是PM2.5值.因为雾霾具有流动性，导致同一城市的不同地区PM2.5值也不同，甚至室内和室外的值也是不同的.这就迫切需要一个能实时实地监测空气质量的设备，使人们在出行时对空气质量判断有个更精准的依据.运用物联网技术与微信平台建立空气质量监测系统，可以有效地监测空气中各项质量指标，并通过各个采集站点的数据汇总做出有效预测.而微信用户在关注系统微信公众账号后，即可访问从分布式监测点采集到的环境数据.

基于微信公众平台的空气质量检测系统可以实时监测空气质量，甚至每分钟都会给用户一个值，这个值能反映前5分钟的空气质量状况.因此，开发本系统，利用物联网技术[2]，无线组网技术[3]等，通过空气质量智能分析平台来实现对龙岩市区域内的空气质量检测、分析和报警提示.在不同区域安装若干个低功耗的空气质量监测模块，安全节能，可同时检测PM2.5、空气温湿度等指标.能够大大地提高环境监管和保护的效率.

2 系统整体设计方案

本系统由感知层、网络层和应用层[4]组成，感知层的主要功能是通过传感器节点等感知设备，获取环境监测的相关信息，如温度、湿度、可燃气体等.通过无线传感器网络技术组成一个自治网络，采用协同工作的方式，提取有用的信息，并通过接入设备与互联网中的其它设备实现资源共享和交流互通.网络层的主要功能是将来自感知层的信息传送到互联网中，通过学习以IPV6/IPV4为核心建立的互联网平台，将网络内的信息资源整合成一个可能互联互通的大型智能网络，为上层服务管理和大规模环境监测应用建立一个高效、可靠、可信的基础设施平台，通过大型的中心计算机平台，对网络内的环境监测获取的海量信息进行实时的管理和控制，并为上层应用提供一个良好的用户接口.应用层的主要功能是集成系统底层的功能，构建起面向环境监测行业实际应用，从而达到实时监测、预警等功能[5].系统架构图如图1所示.

3 硬件设计

本系统硬件部分采用基于S3C2440处理器的ARM开发板，具有低功耗性能且具有射频无线收发器的功能.通过处理器内部封装的无线收发模块将数据传送到服务器端，实现对室内环境的温湿度、有害气体、粉尘颗粒溶浓度的实时检测.主要包括三个部分：监测节点，服务器端，用户端.通过无线路由器将三者连接；监测节点分为室内节点和室外节点，通过路由器将节点与服务器连接起来，理论上，一个网段可以支持256个节点，室内节点安装在小区的室内，用来监测室内的环境状况，有温度，湿度，可燃气体（防止煤气泄漏导致火灾及中毒），而室外节点则监测小区周围的环境，有pm2.5，温度，湿度.微信用户在关注系统微信公众账号后，即可访问从分布式监测点采集到的环境数据.

3.1 分布式监测节点

组成：采用Mini2440开发板，接有USB无线网卡，温度传感器ds18b20，湿度传感器DHT11，MQ-2烟雾气敏传感器，PM2.5粉尘传感器和步进马达（模拟窗户控制）组成.室内节点结构图如图2所示.

实现功能：监测节点能够从各种传感器中读取当前环境的数据，并将数据发送到本地服务器.室内监测节点是对温度，湿度，可燃气体进行监测，而室外节点则监测pm2.5，温度，湿度.室内的窗户可以受用户远程控制，即室内的窗户会通过室外pm2.5的浓度自动开关.

3.2 本地服务器

实现功能：服务器主要进行数据的处理和转发，是整个系统数据传输和处理的枢纽，服务器将传感器收集到的信息进行处理，将结果发送至新浪云服务器.

3.3 微信和新浪云

实现功能：新浪云服务器保存着从本地服务器上传的数据，等待微信公众平台访问.

4 具体实现

4.1 系统工作流程

系统工作流程如图3所示.

4.2 监测端工作流程

监测端采用多传感器信息融合算法[6]，对于温度传感器、湿度传感器、有害气体传感器等多种传感器采集到的数据进行处理，进一步判断空气质量，在参照行业准则下进行分析、综合与使用，从而获得对空气质量的描述和评估，进一步依据相应结果作出相应的决策与估计（如是否关闭窗户等）.监测端工作流程如图4所示.

4.3 服务器端工作流程

服务器端分为本地服务器和新浪云服务器，本地服务器将区域内各监测节点所采集到各项数据与参数进行处理、分析与存储等工作，从而实现对区域内空气质量进行实时检测，同时将监测结果发送至新浪云服务器.新浪云服务器保存着从本地服务器上传的数据，随时随地等待微信公众平台访问.这样，无论是在家里、办公室还是出差外地，用户均可简单方便地了解区域内的空气质量.服务器工作流图如图5所示.

5 本系统设计的创新点

6 总结与展望

本系统实现了区域化环境监测，授权用户可以通过微信远程操纵嵌入式系统.整个系统的成本较低，安装维护简单，用户只需有微信号就可以监测各区域（如小区、车站和个体户区域等）的空气质量.同时也可方便地为其它有需求的用户提供数据参考.

参考文献：

（1）郭晓雷.城市空气质量预报方法研究综述[J].科技传播，2011（15）:14-17.

（2）马寅.物联网技术的特点与应用[J].物联网技术，2012（8）:78-80.

（3）梁子君.宋志宏，张博，等.基于无线组网技术的交通信息采集集方法研究[J].数字技术与应用，2011（12）:39-41.

（4）孙其博，刘杰，黎羲，等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报，2012，33（3）:1-9.