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随着我国社会与经济的高速发展,能源消耗和城市机动车数量迅速增加,PM2..5已成为我国城市大气污染的重要污染物之一。以PM2.5污染为典型代表的区域大气复合污染,已成为社会各界高度关注和亟待解决的重大环境问题。PM2.5浓度监测是一项非常重要的工作,合理布设监测站点有助于环保部门掌握大气颗粒物浓度的时空分布特点,从而达到以下目的:检测大气颗粒物浓度是否达标;检测治理措施是否有效降低了大气颗粒物浓度;为环境治理提供决策支持。通过优化布点,可以在达到同样效果的同时,减少监测点的布设数量,从而节约时间、资金、人力、物力。 本研究针对我国在PM2.5监测方面尚处于起步阶段这一实际情况,对PM2.5的优化布点方法和框架进行了研究,建立了一套适合于我国的PM2.5优化布点方法,并通过其在山东省的应用研究,评估了该方法的实用性和指导价值。主要研究工作如下: 首先,在对国内外空气监测网络优化布点的方法分析和研究的基础上,针对我国的PM2.5监测网络发展刚起步的实际国情,探讨了采用的不同优化方法在我国应用的实用性。同时也确定了目前条件下我国PM2.5优化布点研究的基本原则,综合考虑环境、经济、社会多种因素设计进行问题建模,确定优化目标函数和约束条件。 其次,本研究应用不同类型城市大气监测站点的PM2.5自动监测数据,对Models-3/CAMQ模型的模拟结果进行了校验。校验结果证明了Models-3/CAMQ模型的输出结果作为优化布点数据来源的可行性。 最后,运用本研究提出的优化布点方法,研究了山东省PM2.5空气监测网络的优化布点方案,分别采用遗传算法和模拟退火算法求解该优化布点问题,分析了遗传算法在求解优化布点的优越性和该方法在我国应用的可行性,并提出下一步改善的建议。