用投影寻踪回归进行大气颗粒物的污染源解析

 应用投影寻踪回归技术（PPR）对大气颗粒物的污染源成分谱和大气采集样本中的元素测试数据进行分析，得到大气颗粒物的污染源的权重贡献率的一种原解析新方法该方法应用于上海大气颗粒物的污染源的解析,结果表明，影响上海市大气颗粒物的主要污染源是建筑尘、土壤尘、燃煤尘和冶金尘它们的平均贡献率之和十占全部尘源的85%以上     

二次颗粒物源成分谱的建立在尘源解析中的作用

通过CMB模型计算各类尘源对TSP、PM10的影响时发现,二次颗粒物对尘源解析起到了不容忽视的作用,因此就二次颗粒物源成分谱进行了专门解析研究,并把二次颗粒物解析也纳入到模型中来,从而完善了源解析结果。     

二次颗粒物源成分谱的建立在尘源解析中的作用

通过CMB模型计算各类尘源对TSP、PM10的影响时发现，二次颗粒物对尘源解析起到了不容忽视的作用，因此就二次颗粒物源成分谱进行了专门解析研究，并把二次颗粒物解析也纳入到模型中来，从而完善了源解析结果。     

利用二重源解析技术解析抚顺市大气颗粒物的来源

在利用CMB模型对大气颗粒物进行解析时经常遇到一组数据多种结果的现象,同时,扬尘属于混合尘源类,与一些单一尘源类之间可能存在严重的共线性,从而很难准确地解析出各单一尘源类对受体的贡献值.二重源解析技术较好地解决了上述问题.本文利用二重源解析技术对抚顺市的大气颗粒物来源进行了解析.解析结果表明扬尘、土壤风沙尘、煤烟尘和有机碳是抚顺市环境空气中TSP的四大排放源类,其贡献率分别为扬尘37.5%、土壤风沙尘15.9%、有机碳13.9%、煤烟尘6.0%.     

大气颗粒物混合尘溯源解析新方法

针对采用化学质量平衡模型(CMB)进行大气颗粒物源解析时,混合尘源由于与单一尘源存在严重共线性而不能代入模型的问题,首先对混合尘进行源解析,根据解析结果将混合尘分拆为对应的单一尘源,然后与原有的单一尘源共同代入CMB进行源解析,提出了大气颗粒物混合尘溯源解析新方法.将混合尘溯源解析新方法应用于某市的大气颗粒物尘源解析,得到扬尘的贡献率为28.75%,较二重源解析技术的46.3%和二重源解析技术改进方法的38.38%都要低,表明新方法更好地解决了共线源代入CMB出现的问题.受体元素计算值与测量值的比值较二重源解析技术改进方法有更多元素接近1,表明新方法建立的模型更加合理.     

大气颗粒物污染源的遗传算法解析模型

遗传算法是一种处理模型参数优化估计的通用方法。在构造了以大气颗粒物污染源的源系数作为参数的优化准则目标函数情况下，应用遗传算法优化模型参数，得到各污染源对于大气颗粒物的贡献率。将遗传算法用于重庆市春、夏、冬三季大气颗粒物的源解析结构与用化学质量平衡法的源解析结果进行了比较，两种源解析法获得的４种主要尘源在３个对大气颗粒物的贡献率大小排序基本一致。该方法用于大气颗粒物源解析简单、快速、方便、实用。     

杭州市灰霾与非灰霾日不同粒径大气颗粒物来源解析

在2011年典型灰霾和非灰霾天气下,采集了杭州市不同粒径的大气颗粒物样品,测定并分析各粒径段颗粒物的质量浓度及其化学成分;同时采集并分析了主要污染源排放的颗粒物样品,通过CMB(化学质量平衡)模型进行源解析. 结果表明:灰霾天气下,二次粒子是杭州市各粒径段颗粒物的首要贡献源,其对≤1.1、>1.1~3.3、>3.3~5.8和>5.8~10μm粒径段的颗粒物贡献率分别为60.4%、62.2%、54.8%和46.5%. 在一次排放源中,机动车尾气是≤1.1和>1.1~3.3μm粒径段颗粒物的重要来源,贡献率分别为13.8%和12.2%;城市扬尘是>3.3~5.8μm粒径段颗粒物的重要来源,贡献率达到16.0%;而建筑施工尘是>5.8~10μm粒径段颗粒物的重要来源,贡献率为14.2%. 非灰霾天气下,随着颗粒物粒径的增加,二次粒子的贡献率显著下降,对≤1.1μm粒径段颗粒物的贡献率为42.7%,而对>5.8~10μm粒径段颗粒物的贡献率仅为15.5%;机动车是各粒径段颗粒物的重要贡献源,贡献率均在20%以上;煤烟尘是≤3.3μm细粒径段颗粒物的重要贡献源类,贡献率为22.0%;城市扬尘是>3.3~5.8μm粒径段颗粒物的重要来源,贡献率为18.3%;建筑施工尘依然是>5.8~10μm粒径段颗粒物的重要来源,贡献率为21.4%.      

大气细颗粒物扬尘源单颗粒质谱特征

对广州市土壤尘、道路扬尘、施工扬尘、堆煤扬尘等开放源颗粒物样品进行采集,并利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)对颗粒物的粒径和化学成分进行分析.施工尘和其他几类尘分别呈双峰分布和单峰分布,各类尘样的化学组成差异较为明显,其中土壤扬尘以富铝颗粒为主,占总电离颗粒的37.97%,道路扬尘以富钙颗粒为主,占总电离颗粒的24.92%,施工扬尘以富硅颗粒为主,占总电离颗粒的33.33%,堆煤扬尘以富钙颗粒物为主,占总电离颗粒的64.92%.在道路扬尘中土壤扬尘与机动车污染的特征显著,这些特征为扬尘颗粒物源解析提供了可能.此外,道路扬尘的二次组分所占比例最高.     

海口市PM_(2.5)和PM_(10)来源解析

以海口市为例,研究了我国典型热带沿海城市——海口市环境空气颗粒物的污染特征和主要来源.2012年春季和冬季在海口市区4个采样点同步采集了环境空气中PM10和PM2.5样品,同时采集了多种颗粒物源样品,并使用多种仪器分析方法分析了源与受体样品的化学组成,建立了源化学成分谱.使用CMB(化学质量平衡)模型对海口市大气颗粒物进行源解析.结果表明:污染源贡献具有明显的季节特点,并存在一定的空间变化.冬季城市扬尘、机动车尾气尘、二次硫酸盐和煤烟尘是海口市PM10和PM2.5中贡献较大的源,在PM10和PM2.5中贡献率分别为23.6%、16.7%,17.5%、29.8%,13.3%、15.7%和13.0%、15.3%;春季机动车尾气尘、城市扬尘、建筑水泥尘和二次硫酸盐是海口市PM10和PM2.5中贡献较大的源,在PM10和PM2.5中贡献率分别为27.5%、35.0%,20.2%、14.9%,12.8%、6.0%和9.5%、10.5%.冬季较重的颗粒物污染可能来自于华南内陆地区的区域输送,特别是,本地排放极少的煤烟尘和二次硫酸盐受区域输送的影响更为显著.     

成都市大气颗粒物源解析的PPR法

应用投影寻踪回归新技术(PPR),对成都市区大气采集样本中的元素含量数据和成都市大气颗粒物源成分谱进行分析,得到成都市大气颗粒物排放源的权重贡献率。结果表明:影响成都市大气颗粒物的主要贡献源为燃煤尘和土壤道路尘,它们的贡献率均达40%以上,与成都市区内大气污染来源的实际情况相符合。      

Source contribution of atmospheric aerosols in Japan by chemical mass balance method

The seasonal variation and regional features of source contributions to atmospheric particulates in Japan were investigated using a Chemical Mass Balance (CMB) method. The elemental concentrations of aerosol particles measured at the nine different National Air Surveillance Network from April 1977 to March 1985 were used in this study. Variations of estimated source contributions were also discussed for various analytical conditions regarding the types of release source and chemical species employed in the CMB analysis.When elements other than indicator elements of the assumed source types were added in the analysis by the CMB method, the contributions of some of source types were strongly affected. Soil source contribution was most significant among the five assumed sources at every site and was elevated in spring every year. On the other hand, the contributions of anthropogenic sources had peaks in early winter.     

基于粒子群算法的混合尘溯源解析技术改进

采用粒子群算法代替智能解域搜索算法进行CMB模型优化求解,提出改进混合尘溯源解析技术,并结合实例对改进混合尘溯源解析技术的解析结果与混合尘溯源解析技术进行了比较.结果显示,改进混合尘溯源解析技术解析得到的扬尘贡献率为28.01%,低于混合尘溯源解析技术的28.75%,计算得到的受体成分谱中各元素的计算值/实测值较混合尘溯源解析技术更接近1,表明改进混合尘溯源解析技术的解析结果更加准确、合理.     

基于CALPUFF-CMB复合模型的燃煤源精细化来源解析

为了反映燃煤源对环境受体的影响情况,利用扩散模式（CALPUFF模式）对燃煤源多种子源类的排放、扩散过程进行模拟,得到燃煤源各子源类对环境受体中PM₁₀的影响权重,进而构建更具代表性的燃煤源成分谱.然后将受体颗粒物化学成分和两套源成分谱（基于环境影响构建的燃煤源成分谱和基于各子源类煤烟尘排放量加权平均的传统源成分谱）,分别纳入CMB模型进行乌鲁木齐市采暖季环境受体中PM₁₀的来源解析.结果表明：基于CALPUFF模拟结果,得到燃煤源的3类子源类­电厂、供热、工业燃煤源的影响权重分别为0.02、0.39和0.59.基于传统方法构建的源成分谱进行源解析的结果显示,各源类的贡献大小依次为：集中燃煤（27.2%） > 城市扬尘（19.1%） > 二次硫酸盐（15.7%） > 民用散煤（9.9%） > 二次硝酸盐（9.5%） > 机动车尾气尘（7.6%） > 钢铁尘（1.2%） > 建筑水泥尘（0.2%）;而基于环境影响构建的源成分谱获得的结果显示：二次硫酸盐（20.1%） > 城市扬尘（20%） > 集中燃煤（18.9%） > 民用散煤（11.5%）二次硝酸盐（10.5%） > 机动车尾气尘（9%） > 钢铁尘（1.7%） > 建筑水泥尘（1.4%）.基于不同燃煤源子源类对受体环境的影响权重,将乌鲁木齐市颗粒物来源解析结果进一步细分,得到相对精细化的来源解析结果.结果显示,民用散煤的贡献为11.5%,电厂燃煤源为0.4%,供热燃煤源为7.4%,工业燃煤源为11.1%.     

基于质子微探针研究的大气气溶胶单颗粒源解析

用高分辨率,高灵敏度的质子微探针对上海市人民公园大气气溶胶进行单颗粒源解析.结果发现,上海市大气主要污染源为土壤扬尘、建筑扬尘、汽车尾气和钢铁工业尘,它们对大气环境贡献率之和为80%以上.此外还发现约有13%的颗粒物无法识别,通过对这些颗粒物进行聚类分析,初步确定它们分属于2种不同污染源的亚类和一种新的未知的污染源.     

邯郸市可吸入颗粒物上多环芳烃来源识别和解析

环境空气中多环芳烃的来源包括自然源和人为源,本文根据化学质量平衡（CMB）受体模型对邯郸市大气颗粒物中多环芳烃进行源解析,测定邯郸市非采暖季和采暖季可吸入颗粒物中多环芳烃的浓度,对其污染水平进行比较分析。根据污染源调查结果,确定市区多环芳烃的主要排放源类,并建立相应的源成分谱。应用化学质量平衡受体模型解析邯郸市可吸入颗粒物上多环芳烃主要来源的分担率,并根据分析结果针对性提出了多环芳烃污染防治对策。     

A factor analysis-multiple regression model for source apportionment of suspended particulate matter

A factor analysis-multiple regression (FA-MR) model has been used for a source apportionment study in the Tokyo metropolitan area. By a varimax rotated factor analysis, five source types could be identified: refuse incineration, soil and automobile, secondary particles, sea salt and steel mill. Quantitative estimations using the FA-MR model corresponded to the calculated contributing concentrations determined by using a weighted least-squares CMB model. However, the source type of refuse incineration identified by the FA-MR model was similar to that of biomass burning, rather than that produced by an incineration plant. The estimated contributions of sea salt and steel mill by the FA-MR model contained those of other sources, which have the same temporal variation of contributing concentrations. This symptom was caused by a multicollinearity problem. Although this result shows the limitation of the multivariate receptor model, it gives useful information concerning source types and their distribution by comparing with the results of the CMB model. In the Tokyo metropolitan area, the contributions from soil (including road dust), automobile, secondary particles and refuse incineration (biomass burning) were larger than industrial contributions: fuel oil combustion and steel mill. However, since vanadium is highly correlated with SO₄²⁻ and other secondary particle related elements, a major portion of secondary particles is considered to be related to fuel oil combustion.     

PM10可替代源成分谱的建立方法及其应用

对收集到的我国35个城市的PM10有效实测源成分谱进行系统聚类,应用系统聚类和方差分析方法,对源成分谱进行聚类和区域的划分.对聚为一类的各城市源成分谱进行主成分分析,所得主成分得分系数作为权重,加权运算建立可替代源成分谱.利用R、CD以及CMB模型解析所得源贡献值的相对误差,评价所建立的可替代源成分谱的合理性及可行性.得到6种污染源的13个可替代源成分谱,煤烟尘与扬尘各三类,土壤风沙尘、钢铁尘与建筑水泥尘各两类,机动车尾气尘一类.煤烟尘与钢铁尘可以直接进行替代;建筑水泥尘不存在明显区域特征;机动车尾气尘由于数据代表性不足,建议采用实测源成分谱;土壤风沙尘与扬尘的替代标准有待进一步的研究.     

城市大气降尘研究方法综述

大气降尘是城市大气污染的重要来源,本文对城市大气降尘的采样方法、样品理化分析技术及源解析的方法和意义进行综述,比较不同方法的特点,为研究城市大气降尘来源提供参考和依据。