河南省PM2.5的特征分析及演化机理
一、主要任务及目标：
主要任务：查阅文献收集大气污染影响因素的数据，采用相空间重构算法将影响空气质量的因素引入高维空间进行分析，并给出其二维相平面图，证明各影响因素的混沌特性，然后对河南省地区内部五个典型城市PM2.5的特征进行分析，结合相关分析法、相空间重构算法等方法，最终分析出河南省近几年来大气污染的演化机理，给出相应的整治措施和方案。
目标：对河南省空气污染因素的研究，可以更清楚、更全面的了解污染的演化机理，科学有效的治理雾霾，降低PM2.5的浓度，深入分析空气质量变化的特征等，得出河南省近几年来大气污染的演化机理，为公众的社会活动安排提供参考依据，为以后大气污染的整治提供理论支撑，同时也为河南省以后的经济发展做出贡献。
选题的背景、意义及研究现状：
背景及意义：近年来，河南省经济发展已进入新常态，但是随着经济的飞速发展,环境污染问题却日益凸显。其中PM2.5已经成为大气主要污染物之一,它不仅损害人体健康，而且导致雾霾天气频繁出现，给人们的社会生活带来了非常恶劣的影响。而现有的文献主要集中在PM2.5的来源和影响的物化分析上，但由于数据量有限且变量无法穷尽，有些关键特征无法提取，部分因素之间的相互影响不能得以体现。所以，本文顺应当前紧迫的形式，对河南省五个代表城市的大气污染影响因素PM2.5的相关数据进行特征分析，可以更清楚、更全面的了解河南省近几年来污染的演化机理，从而有利于科学有效的治理雾霾，降低PM2.5的浓度，并提供相应的整治措施和方案，探索出经济而有效的颗粒物控制策略，为公众的社会活动安排提供了参考依据，还为以后大气污染的整治提供了理论支撑，同时也为河南省以后的经济发展做出了贡献。
研究现状：关于PM2.5的研究，国外许多国家进行的比较早。20世纪80年代初，美国最早投入对颗粒物的研究，1985年美国国家环境保护局提出了PM10代替颗粒物质指示物总悬浮颗粒物，1997年美国环境保护局修改了美国大气质量标准，从数值上对PM2.5进行了限定。20世纪90年代，西班牙、加拿大等其他欧美国家开始在PM25研务方面进行探索。相比于发达国家， 我国对PM2.5的研究工作开始较晚，所开展的研究都是局部的和试探性的，没有形成很好的系统。研究地点主要集中在北京、广州等少数大城市，对全国一些中小型城市的研究较少，数据不健全，只是进行了一些简单的数据统计处理和原因分析，不能全面的反应和深入的分析我国各个省市污染状况，解决我们面临的问题也是困难重重。
研究内容、研究方法与思路：
研究内容：首先，研究空气中细颗粒物PM2.5的内涵，分析河南省中PM2.5的研究现状及其特征，探索该地区的PM2.5污染水平。应用相关分析的方法分析PM2.5指数与各种空气污染物之间的相关关系。然后，采用延迟法和递归分析法重构相空间对大气污染进行研究分析，基于混沌理论证明影响空气质量的因素存在混沌特性。接着，采用相空间重构算法将每个城市影响空气质量的因素引入高维空间进行分析，给出五个代表城市的二维相平面图，进行研究并整合分析。最终，探索出河南省PM2.5的成因以及演变规律。提出有利的建议和措施控制和治理河南省的大气污染，以期能有效抑制河南省雾霾天气出现的频率。
研究方法：延迟法、递归分析法、相空间重构算法、相关分析法
研究思路：首先通过网络资源，收集大气污染影响因素的相关数据，查阅大量文献，充分了解PM2.5的相关研究，然后采用相空间重构算法将影响空气质量的因素引入高维空间进行分析，并给出其二维相平面图，证明各影响因素的混沌特性，接下来结合相关分析法、相空间重构算法等方法，对河南省地区内部五个典型城市PM2.5的特征进行分析，最终分析出河南省近几年来大气污染的演化机理，给出相应的整治措施和方案，为以后河南省大气污染的整治提供理论支撑。
主要创新点：
本研究将运用相空间重构算法、相关分析法等方法，先对河南省五个代表性城市的PM2.5特征进行分散研究，然后整合分析，最终探索出河南省PM2.5的成因以及演变规律。
主要参考文献（指导教师指定部分）：
[1]河北省雾霾治理与经济发展的相关性分析[J]. 杜二玲,崔玮,冯娟,卢秀丽. 知识经济. 2017(13)
[2]PM2.5相关因素分析及其演变预测[J]. 李伟,姜志平,李俊坡,刘皞. 现代电子技术. 2014(18)
[3] PM2.5浓度时空变化特性、影响因素及来源解析研究[D]. 张振华.浙江大学 2014
[4]大气成分对PM2.5的影响分析及区域污染源分析[D]. 刘仁浪.云南大学 2015
[5]长春市大气中PM2.5时空分布特征研究[D]. 温卓.吉林大学 2015
[6]张文丽，徐东群，崔九思，等.空气细颗粒物(PM2. 5)污染特征及其毒性机制的研究进展U-中国环境监测.2002.18(1) :59-63
