本發(fā)明涉及空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)，具體涉及一種測(cè)算綠潮多發(fā)期的黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

1、綠潮是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些大型綠藻（如滸苔）爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態(tài)現(xiàn)象，在綠潮多發(fā)期，大量的綠潮藻類(lèi)會(huì)聚集在黃海沿岸，這些藻類(lèi)在腐敗過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有害氣體，這些氣體可能會(huì)隨風(fēng)飄散，對(duì)沿岸的大氣空氣質(zhì)量造成一定影響，此外，綠潮還可能影響海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡，對(duì)潮間帶生態(tài)系統(tǒng)造成損害，從而間接影響大氣環(huán)境，空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)是了解大氣環(huán)境質(zhì)量狀況、制定環(huán)境保護(hù)政策和措施的重要依據(jù)，在綠潮多發(fā)期，對(duì)黃海沿岸的大氣空氣質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)空氣質(zhì)量的變化趨勢(shì)和潛在問(wèn)題，確保公眾健康和環(huán)境安全。

2、現(xiàn)有空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)體系仍以傳統(tǒng)粉塵污染時(shí)期的大氣環(huán)境評(píng)價(jià)思路為主，未涵蓋綠潮相關(guān)的污染物，難以復(fù)合反映空氣污染狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致在評(píng)價(jià)大氣空氣質(zhì)量時(shí)，影響評(píng)價(jià)結(jié)果的完整性和準(zhǔn)確性，為此，現(xiàn)提出一種測(cè)算綠潮多發(fā)期的黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種測(cè)算綠潮多發(fā)期的黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種測(cè)算綠潮多發(fā)期的黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

4、步驟一、在黃海沿岸建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，收集黃海沿岸地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)以及綠潮發(fā)生期間的數(shù)據(jù)，并對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

5、步驟二、基于預(yù)處理的數(shù)據(jù)，對(duì)黃海沿岸地區(qū)的傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物進(jìn)行分析，明確評(píng)價(jià)目標(biāo)和污染物種類(lèi)；

6、步驟三、根據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)和污染物種類(lèi)，構(gòu)建大氣空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，對(duì)黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；

7、步驟四、構(gòu)建綠潮多發(fā)期的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，設(shè)定不同評(píng)價(jià)等級(jí)，并為每個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)設(shè)定具體的評(píng)價(jià)閾值；

8、步驟五、對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，識(shí)別空氣質(zhì)量的主要影響因素和綠潮對(duì)空氣質(zhì)量的具體影響，并編制空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告，提出改善空氣質(zhì)量的對(duì)策和建議。

9、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟一中，數(shù)據(jù)的收集及預(yù)處理過(guò)程為：

10、在黃海沿岸部署監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，全面覆蓋黃海沿岸的氣象、空氣質(zhì)量和綠潮監(jiān)測(cè)需求，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)應(yīng)設(shè)在開(kāi)闊、無(wú)遮擋的地方，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和代表性；

11、根據(jù)監(jiān)測(cè)需求，安裝相應(yīng)的氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備（風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向標(biāo)、溫度計(jì)、濕度計(jì)）、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備（顆粒物監(jiān)測(cè)儀、氣體分析儀）以及綠潮監(jiān)測(cè)設(shè)備（衛(wèi)星遙感接收器、水下攝像頭），并建立數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，其中，氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備包括風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向標(biāo)、溫度計(jì)、濕度計(jì)，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備包括顆粒物監(jiān)測(cè)儀、氣體分析儀，綠潮監(jiān)測(cè)設(shè)備包括衛(wèi)星遙感接收器、水下攝像頭；

12、對(duì)于黃海沿岸地區(qū)氣象數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)并記錄風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度數(shù)據(jù)，對(duì)于空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)并記錄顆粒物濃度、有害氣體濃度數(shù)據(jù)，對(duì)于綠潮發(fā)生期間數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)黃海沿岸地區(qū)的綠潮發(fā)生情況，收集綠潮發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、范圍、強(qiáng)度數(shù)據(jù)；

13、對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的預(yù)處理操作，并整合預(yù)處理后的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。

14、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟二中，評(píng)價(jià)目標(biāo)和污染物種類(lèi)的分析過(guò)程為：

15、從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中篩選出黃海沿岸地區(qū)的傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并分析傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的種類(lèi)，其中，傳統(tǒng)大氣污染物包括顆粒物（pm2.5、pm10等）和有害氣體（二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧等），綠潮相關(guān)污染物包括藻類(lèi)代謝產(chǎn)生的有機(jī)物、氮磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，確保數(shù)據(jù)包括時(shí)間（日期、小時(shí)）、地點(diǎn)（監(jiān)測(cè)站點(diǎn)）、污染物種類(lèi)及其濃度信息；

16、利用污染源解析技術(shù)（化學(xué)質(zhì)量平衡模型），分析傳統(tǒng)大氣污染物的來(lái)源，并結(jié)合綠潮發(fā)生期間的氣象條件（風(fēng)向、風(fēng)速、溫度等）和水文條件（潮流、海浪等），利用海洋環(huán)流模型模擬污染物的擴(kuò)散和傳輸過(guò)程，分析綠潮相關(guān)污染物的來(lái)源和傳輸路徑；

17、通過(guò)計(jì)算各污染物的平均濃度、最高濃度、最低濃度，分析污染物濃度隨時(shí)間和空間（不同監(jiān)測(cè)站點(diǎn)）的分布特征，并利用統(tǒng)計(jì)分析和可視化技術(shù)展示污染物濃度的時(shí)空分布特征；

18、評(píng)估傳統(tǒng)大氣污染物對(duì)空氣質(zhì)量的影響，如是否超標(biāo)、是否引發(fā)霧霾等，分析傳統(tǒng)大氣污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，如是否影響植物生長(zhǎng)、是否導(dǎo)致酸雨等，并評(píng)估綠潮對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，如是否導(dǎo)致生物多樣性下降、是否影響漁業(yè)資源等，分析綠潮與海洋環(huán)境惡化之間的關(guān)系，進(jìn)而將對(duì)黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)作為評(píng)價(jià)目標(biāo)。

19、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟三中，大氣空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建過(guò)程為：

20、提取黃海沿岸各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的濃度值，并篩選出風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度的氣象數(shù)據(jù)以及潮流、海浪的水文數(shù)據(jù)；

21、根據(jù)污染物種類(lèi)和評(píng)價(jià)目標(biāo)，使用空氣質(zhì)量指數(shù)法對(duì)傳統(tǒng)大氣污染物進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)各污染物的濃度值，計(jì)算其空氣質(zhì)量分指數(shù)，選擇各污染物空氣質(zhì)量分指數(shù)中的最大值作為監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的空氣質(zhì)量指數(shù)的值；

22、采用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法對(duì)綠潮相關(guān)污染物進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)綠潮相關(guān)污染物的濃度值、毒性、生物可利用性參數(shù)，計(jì)算其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，綜合分析綠潮發(fā)生期間的海洋生態(tài)環(huán)境狀況，評(píng)估綠潮相關(guān)污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平；

23、對(duì)傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，使其具有相同的量綱和可比性，并結(jié)合兩種污染物的評(píng)價(jià)結(jié)果，構(gòu)建綜合的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，采用加權(quán)平均法將兩種污染物的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合，得到最終的大氣空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果；

24、通過(guò)加權(quán)平均法綜合分析空氣質(zhì)量指數(shù)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，計(jì)算空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)，分析大氣空氣質(zhì)量的整體狀況和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

25、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述空氣質(zhì)量指數(shù)的表達(dá)式為：

26、；

27、其中，是空氣質(zhì)量指數(shù)，的數(shù)值越大，表示空氣污染越嚴(yán)重，是傳統(tǒng)大氣污染的第n種污染物實(shí)際濃度值，和分別是傳統(tǒng)大氣污染的第n種污染物低和高基準(zhǔn)值，定義了不同污染物的濃度限值，是對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量分指數(shù)的高值，n是傳統(tǒng)大氣污染的污染物種類(lèi)數(shù)量；

28、所述生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的表達(dá)式為：

29、；

30、其中，是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，的數(shù)值越大，表示生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平越高，是第j種綠潮相關(guān)污染物的實(shí)際濃度值，是對(duì)應(yīng)的毒性響應(yīng)系數(shù)，反映了污染物的毒性特性，是第j種綠潮相關(guān)污染物的基準(zhǔn)值，是第j種綠潮相關(guān)污染物的最大允許濃度，基于生態(tài)學(xué)和毒理學(xué)研究確定，m是綠潮相關(guān)污染物種類(lèi)數(shù)量。

31、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)的表達(dá)式為：

32、；

33、其中，a是空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)，是空氣質(zhì)量指數(shù)，根據(jù)空氣質(zhì)量分指數(shù)中的最大值確定，是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，根據(jù)綠潮相關(guān)污染物的濃度值、毒性、生物可利用性參數(shù)計(jì)算得出，是空氣質(zhì)量指數(shù)的基準(zhǔn)值，取空氣質(zhì)量指數(shù)的中值，是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的基準(zhǔn)值，取生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的中值，是空氣質(zhì)量指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差，表示空氣質(zhì)量指數(shù)的離散程度，是生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差，表示生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的離散程度，需要說(shuō)明的是，a的取值范圍為0至1，數(shù)值越接近1，表示空氣質(zhì)量越好。

34、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟四中，評(píng)價(jià)等級(jí)的設(shè)定過(guò)程為：

35、基于傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的分析結(jié)果構(gòu)建綠潮多發(fā)期的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，評(píng)估綠潮多發(fā)期的空氣質(zhì)量狀況；

36、結(jié)合空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)的輸出數(shù)值和空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定不同的評(píng)價(jià)等級(jí)，分為優(yōu)良等級(jí)、良好等級(jí)、輕度污染等級(jí)、中度污染等級(jí)和重度污染等級(jí)五個(gè)等級(jí)，并為每個(gè)等級(jí)設(shè)定相應(yīng)的評(píng)價(jià)閾值；

37、基于空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)和設(shè)定的評(píng)價(jià)等級(jí)，分析當(dāng)前綠潮多發(fā)期的空氣質(zhì)量狀況，并明確當(dāng)前評(píng)價(jià)等級(jí)，進(jìn)而反映空氣質(zhì)量的優(yōu)劣程度。

38、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：多個(gè)所述評(píng)價(jià)等級(jí)對(duì)應(yīng)多個(gè)所述評(píng)價(jià)閾值，其中，所述評(píng)價(jià)閾值包括上閾值和下閾值；

39、多個(gè)所述評(píng)價(jià)等級(jí)與多個(gè)所述評(píng)價(jià)閾值滿(mǎn)足如下關(guān)系：

40、優(yōu)良等級(jí)：；

41、良好等級(jí)：；

42、輕度污染等級(jí)：；

43、中度污染等級(jí)：；

44、重度污染等級(jí)：；

45、其中，a為空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)，為優(yōu)良等級(jí)對(duì)應(yīng)的下閾值與良好等級(jí)對(duì)應(yīng)的上閾值，為良好等級(jí)對(duì)應(yīng)的下閾值與輕度污染等級(jí)對(duì)應(yīng)的上閾值，為輕度污染等級(jí)對(duì)應(yīng)的下閾值與中度污染等級(jí)對(duì)應(yīng)的上閾值，為中度污染等級(jí)對(duì)應(yīng)的下閾值與重度污染等級(jí)對(duì)應(yīng)的上閾值，，，，。

46、本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟五中，空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告的編制過(guò)程為：

47、收集并整理傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算各項(xiàng)污染物的平均濃度、超標(biāo)率指標(biāo)，對(duì)比不同污染物的濃度變化，識(shí)別出對(duì)空氣質(zhì)量影響最大的污染物，并結(jié)合氣象條件、污染源分布因素，分析污染物濃度變化的原因；

48、分析綠潮爆發(fā)前后，空氣中有機(jī)物質(zhì)、vocs的綠潮相關(guān)污染物的濃度變化對(duì)比綠潮期間與非綠潮期間的空氣質(zhì)量狀況，進(jìn)而分析綠潮對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響；

49、結(jié)合空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)和設(shè)定的評(píng)價(jià)等級(jí)，對(duì)氣質(zhì)量進(jìn)行等級(jí)判定，分析不同時(shí)間段、不同區(qū)域的空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)；

50、概述空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的目的、方法和過(guò)程，呈現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果，包括評(píng)價(jià)等級(jí)、主要污染物濃度、綠潮對(duì)空氣質(zhì)量的影響，并分析空氣質(zhì)量的主要影響因素和綠潮的具體影響，進(jìn)而生成空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告，展示評(píng)價(jià)結(jié)果和分析過(guò)程；

51、在空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告中，基于空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)等級(jí)，提出針對(duì)傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的對(duì)策，對(duì)于傳統(tǒng)大氣污染物，加強(qiáng)工業(yè)排放監(jiān)管，推動(dòng)企業(yè)采用環(huán)保技術(shù)，降低污染物排放，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少燃煤等污染嚴(yán)重的能源使用，對(duì)于綠潮相關(guān)污染物，加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置綠潮災(zāi)害，研究綠潮災(zāi)害的成因和機(jī)理，探索有效的防治方案。

52、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，取得的技術(shù)進(jìn)步是：

53、本發(fā)明提供一種測(cè)算綠潮多發(fā)期的黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，通過(guò)構(gòu)建包含傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的綜合評(píng)價(jià)體系，評(píng)估黃海沿岸在綠潮多發(fā)期的空氣質(zhì)量，綜合考量傳統(tǒng)大氣污染物和綠潮相關(guān)污染物的影響，更全面、準(zhǔn)確地反映空氣質(zhì)量狀況，為制定有效的環(huán)境保護(hù)措施提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步提高了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和針對(duì)性。

54、本發(fā)明提供一種測(cè)算綠潮多發(fā)期的黃海沿岸大氣空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法，綜合空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)和設(shè)定的評(píng)價(jià)等級(jí)，為環(huán)境管理和政策制定提供直接的依據(jù)，當(dāng)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)系數(shù)顯示空氣質(zhì)量較差時(shí)，可以采取嚴(yán)格的污染控制措施；而當(dāng)評(píng)價(jià)系數(shù)顯示空氣質(zhì)量良好時(shí)，則可以維持或適度調(diào)整現(xiàn)有的環(huán)境政策，有助于實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。