空气质量指数(AQI)的计算方法如下:
确定污染物浓度
收集并记录各项污染物的实测浓度值,包括细颗粒物(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)。
计算单项空气质量分指数(IAQI)
对每种污染物,使用以下公式计算其空气质量分指数:
$$
IAQI_p = \frac{C_p - C_{Lo}}{C_{Hi} - C_{Lo}} \times 500
$$
其中:
$C_p$ 是污染物的实测浓度值
$C_{Lo}$ 是污染物浓度限低位值
$C_{Hi}$ 是污染物浓度限高位值
$IAQI_p$ 是污染物的空气质量分指数。
确定最大IAQI
在所有污染物的IAQI中取最大值,即为最终的空气质量指数(AQI)。
划分空气质量等级
根据AQI值,将空气质量划分为六个等级,分别为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染。
示例计算
假设实测浓度值如下:
PM2.5 = 68.5 μg/m³
PM10 = 85 μg/m³
SO2 = 30 μg/m³
NO2 = 45 μg/m³
O3 = 120 μg/m³
CO = 1.5 mg/m³
对应的浓度限值(通常为GB3095-2012标准)如下:
PM2.5: 0-35 μg/m³
PM10: 0-50 μg/m³
SO2: 0-50 μg/m³
NO2: 0-40 μg/m³
O3: 0-100 μg/m³
CO: 0-4 mg/m³
计算各污染物的IAQI:
PM2.5: $\frac{68.5 - 0}{35 - 0} \times 500 = 100$
PM10: $\frac{85 - 0}{50 - 0} \times 500 = 85$
SO2: $\frac{30 - 0}{50 - 0} \times 500 = 30$
NO2: $\frac{45 - 0}{40 - 0} \times 500 = 56.25$
O3: $\frac{120 - 0}{100 - 0} \times 500 = 60$
CO: $\frac{1500 - 0}{4000 - 0} \times 500 = 187.5$
取最大值作为AQI:
AQI = MAX(100, 85, 30, 56.25, 60, 187.5) = 187.5
根据AQI值,空气质量等级为严重污染。
建议
在实际应用中,建议使用最新的国家标准限值表,并根据实测数据准确计算各项污染物的IAQI,最终确定AQI值。此外,定期更新空气质量预报系统,以便公众及时获取准确的空气质量信息。