来源解析有哪些方法?

<正>类型大气颗粒物来源解析技术方法主要包括源清单法、源模型法和受体模型法,每种技术方法或者方法组合都有特定的适用范围.源清单法:根据排放因子及活动水平估算污染物排放量,据此排放量识别对环境空气中颗粒物有贡献的主要排放源.源模型法:以不同尺度数值模式方法定量描述大气污染物从源到受体所经历的物理化学过程,定量估算不同地     

基于PM2.5来源解析的减排方案制定

为定量解析PM_2.5浓度与排放源削减比例之间的关系,利用WRF-NAQPMS/OSAM模式对2017年12月京津冀及周边地区“2+26”城市的PM_2.5浓度变化和来源解析进行了模拟,并基于来源解析结果对各城市进行了迭代减排实验.结果表明,各城市削减本地排放源的效果最为显著,由于受化学生成影响引起的排放源和PM_2.5浓度之间的高度非线性关系,使得线性减排方案具有较大的局限性.各城市排放源削减引起的PM_2.5浓度变化主要由排放源的一次贡献和化学生成的二次贡献组成,其中化学生成的二次贡献浓度与行业解析结果的函数之间存在显著的线性关系.随着排放源的削减,清洁期间PM_2.5浓度中各组分的浓度随之下降,污染期间硝酸盐、二次有机气溶胶、铵盐等浓度不降反升,这为迭代减排方案中物种的选择提供了指导意义.     

青岛大气总悬浮颗粒物中微量元素的含量特征及其来源解析

利用2012年12月在青岛连续采集的31个总悬浮颗粒物样品(TSP),分析了其中13种微量元素的浓度,讨论了微量元素的浓度特征,并运用正矩阵因子分析法(PMF)定量解析了气溶胶中元素的来源.结果表明,青岛气溶胶中微量元素的总浓度为(7.37±4.19)μg·m-3,以Al和Fe的浓度最高,对总浓度的贡献约为92%,其次为Zn和Pb,分别贡献了3.7%和1.6%,Mn、Ba、Cu、Sr、As、V、Cd、Co和Cs的浓度依次降低,其贡献均低于1%.依据富集因子这些微量元素可以分为3类,Al、Fe、Mn、Co、V、Sr和Ba主要来自地壳源的贡献,Cs和Cu受地壳源和人为源的共同影响,Zn、As、Pb和Cd则主要受人为源的影响.雾霾天时主要来自人为源的元素相比地壳源的元素更多的在大气中累积,雨雪天时降雨/雪对地壳元素的湿清除作用明显高于人为源的元素.12月青岛气溶胶中Fe和Mn主要来自土壤源的贡献,其次为生物质燃烧和机动车一次排放源;Co主要来自土壤源、生物质燃烧和燃煤源的贡献;Zn主要来自机动车一次排放源、土壤源和生物质燃烧源的贡献;Cu则主要来自冶金工业源的贡献;As主要来自燃煤源的贡献;Pb和Cd主要来自机动车一次排放源和冶金工业源的贡献.     

国内外建筑施工扬尘排放因子测试方法概述

大气颗粒物来源解析技术包括源清单法、源模型法、受体模型法及组合方法,源模式法解析结果受源清单影响较大,导致源模型法和受体模型法的结果存在较大差异,尤其是建筑施工扬尘的贡献存在较大争议。对比分析了国内外建筑施工扬尘排放因子测试方法,结果发现:1)国内外现场测试建筑施工扬尘排放因子的方法较多,但不同测试方法比较的案例较少; 2)国内外建筑施工扬尘排放因子差异较大,缺乏造成差异原因的深入分析; 3)建议在某一典型建筑工地开展施工扬尘排放因子测试方法对比研究,确定最佳的测试方法,并在不同地区、不同季节和不同施工阶段开展排放因子研究,为编制建筑施工扬尘排放清单提供技术支撑。     

城市大气挥发性有机物排放源及来源解析

城市大气挥发性有机物(VOCs)是二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物,而SOA又是城市大气细粒子的重要组成成分,对大气细粒子PM2.5的贡献不容忽视。文章综述了国内外城市大气中VOCs排放源以及来源解析的研究现状。研究结果表明:城市大气挥发性有机物(VOCs)排放源中人为源来自汽车尾气、燃料挥发、石油化工、涂料的使用和生物质燃料燃烧等,天然源来自植物排放;主要的排放源是汽车尾气、燃料挥发、涂料的使用。城市大气挥发性有机物(VOCs)来源解析方法主要为PMF、PCA/APCS受体模型。天然源主要来自于植物排放,其中排放量最大的VOCs是异戊二烯和单萜烯;人为源中最主要VOCs为苯和甲苯等芳香烃以及乙烯、异戊烷、异丁烷、丙烷、异丁烷、乙烷、正丁烷等低碳烷烃烯烃。这为进一步开展VOCs源解析研究提供参考。同时发现天然源中对SOA贡献最大的是异戊二烯和单萜烯,人为源中芳香烃(甲苯、乙苯、间/对二甲苯、甲苯、乙苯、1,2,4-三甲苯、邻二甲苯、1,3-二乙苯)、烯烃(蒎烯)、烷烃(正十一烷)对SOA的生成有着巨大的贡献。     

基于粗集理论的大气颗粒物的排放源的重要性评价

基于粗集理论（RS）对于不确定性问题的近似分类的思想和方法，通过计算大气污染源排放的远素组成的差异程度与大气颗粒物样本中元素含量的分类关系，用排放源对于大气颗粒物无素量的有效程度为标准来评价排放源的重要性，进行了实例分析计算并与其它几种源解析法结果比较表明：不同源解析法给出的主要排放源的重要性排序是一致的。     

太原市冬季大气气溶胶的源识别

用可对气溶胶粒径切割的采样器采集了太原市中心1985年冬季的大气气溶胶样品。以X射线荧光法分析出的化学元素作为变量,对数据作了因子分析、标示元素多元回归处理。结果指出,粒径小于2.5μm的细粒子中约有76.5％来自燃煤排放出的SO2转化成硫酸盐,约13.5％来自建筑石料高温烧结;2.5—15μm之间的粗粒子中约有82.8％来自燃煤排放出的煤飞灰;在TSP范围内,混合尘与燃煤两类源的贡献率分别是41.6％和45.2％。源识别结果表明太原市冬季气溶胶主要来自煤炭燃烧,而石油化工、金属冶炼及汽车尾气等源的贡献很小。工业粉尘、基建扬尘、路面及自然风沙等类型的源,主要在大粒径范围内（TSP）才有贡献。 就燃煤源而论,工业用煤对气溶胶（飘尘部分）污染的贡献约是居民用煤的11.8倍,因此,研究解决工业燃煤造成的大气污染是一个主要问题。"      

大气颗粒物源解析CMB法与PFA法原理及比较研究

大气颗粒物已经成为中国许多大中城市的首要空气污染物.弄清楚大气颗粒物的来源及定量地计算出各个源的贡献值,为颗粒污染物的防治提供依据,这就涉及到大气颗粒物源解析技术.本文详细介绍了化学质量平衡（CMB）和主因子分析法（PFA）这两种主要的大气颗粒物源解析原理及方法,并比较两种方法各自的优缺点,以供选择合适的源解析方法对大气颗粒污染物的来源进行解析.     

香港地区2005—2010年VOCs污染来源解析及特征研究

利用香港地区2005-2010年连续实时监测的挥发性有机污染物(VOCs)组分浓度数据,运用CMB和UNMIX受体模型综合分析了香港地区VOCs主要污染来源及年变化趋势和季节变化规律.结果表明:溶剂使用、机动车尾气排放和液化石油气(LPG)是香港地区主要的VOCs污染源.在2005-2010年间,机动车尾气排放对VOCs贡献呈缓慢增加趋势,溶剂使用的贡献率逐渐降低,天然源的贡献率基本稳定.溶剂使用、机动车尾气和LPG源冬季贡献最大,夏季最低,天然源则在夏季贡献最大.两种模型解析结果有一定的差异,显示源解析结果受较多因素影响.为确保结果的准确性,建议采用两种或以上的模型对受体点数据进行污染来源解析.     

北京市大气中NMHC的来源特征研究

对2006年北京气象塔每周大气中非甲烷烃(NMHC)数据进行了分析和研究,烷烃和芳香烃是大气中最丰富的组分,总NMHC浓度夏秋两季最高,春季最低。正矩阵因数分解(PMF)模型解析出5个非甲烷烃可能来源,分别是汽车尾气、汽油挥发、工业排放、燃烧源和植物排放。PMF解析的NMHC浓度与实测值有很好的一致性。和交通源相关的汽车尾气和汽油挥发是主要的排放源,贡献率分别为36.0%、26.3%,其他排放源为工业排放(23.1%)、燃烧源(10.1%)、植物排放(4.6%)。由于源、汇以及气象条件的影响,PMF解析出的各排放源贡献也表现出明显的季节变化。     

青岛大气颗粒物的扫描电镜研究和污染源识别

应用扫描电镜－X射线能谱对青岛市大气颗粒物定性分析。单个颗粒物分析和多个颗粒物复合分析的结果,为污染源识别和相对重要性的估计提供了重要信息:青岛市大气颗粒物的来源,主要有土壤扬尘和燃煤飞灰、硫酸钙和其他硫酸盐类的二次颗粒物、有机物质颗粒物、天然海盐、工业钡盐与其他类型的工业排放。      

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.     

Sources and composition of aerosol from Khartoum,Sudan

Aerosol sampling was carried out during December 1989 in Khartoum, Sudan, using Nuclepore membrane filters. Twenty-four aerosol samples were collected and analysed by X-ray fluorescence (XRF) spectrometry and particle-induced X-ray emission (PIXE). In addition, individual particle analysis was also performed on 19 samples using electron probe X-ray microanalysis (EPXMA). Good agreement between XRF and PIXE results was obtained for most of the elements. Enrichment factor calculations indicated that soil dispersion is the dominant source for most elements in the aerosol. However, certain elements showed high enrichment factors indicating the presence of anthropogenic sources. From a comparison with available literature data it appeared that the enrichment factors for the enriched elements in the Khartoum aerosol are among the lowest recorded values for urban aerosol. Absolute principal components analysis (APCA) was performed on the data and confirmed the findings from the enrichment factor calculations, i.e. a dominant soil dispersion source and an anthropogenic source for some of the elements. Because of the very limited number of impotant aerosol sources, the data set was reporduced by the APCA model with a reasonable degree of success. Single particle analysis also showed that most of the particles were soil dust. These particles could further be differentiated into alumino-silicates, quartz and CaCO₃ particles. Some of the particles were found to originate from combustion sources. EPXMA gave clues to the process of formation for some of the particles from combustion sources.     

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.     

区域大气细粒子污染特征及快速来源解析

在广东大气超级站使用单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)等仪器开展综合观测,2013年12月共监测到两个污染过程,主要的化学成分为元素碳(EC),占总颗粒数的56.8%,其次为有机碳(OC)和重金属(HM),分别占总颗粒数的12.7%和10.1%.两个污染过程中,不同颗粒类别的变化趋势有差异,说明两个污染过程的污染特征有所不同.污染来源分析发现,监测期间主要受到机动车尾气源和燃煤源的影响,二者分别占24.8%和22%;其次为工业工艺源和生物质燃烧,分别占16.4%和10.3%.第一个污染过程中,工业工艺源是首要污染源,而随着颗粒物浓度的增高,燃煤和二次无机气溶胶的比例明显增加,说明此污染过程中受一次污染源(燃煤源和工业工艺源)和二次光化学反应的复合影响.而第二个污染过程中,机动车尾气为首要污染源,其次是燃煤和工业工艺源,整个过程中各源的比例较为稳定,说明该次污染过程主要由不利气象条件导致的污染物累积形成.     

大气颗粒物化学质量平衡源解析方法研究

对基于化学质量平衡原理（CMB）的大气颗粒物来源解析方法中各步骤的研究情况进行综述。重点对土壤尘、煤烟尘、尾气尘、道路尘、城市扬尘、建筑水泥尘、海盐粒子等污染源样品采集方法,环境空气中颗粒物样品采集用滤膜及采样器,样品中各组分分析方法,以及采用cMB模型进行源解析拟合计算软件的发展情况进行了介绍,同时针对目前源解析中存在的问题提出了一些建议。     

计算机控制扫描电镜技术(CCSEM)在大气颗粒物表征及源解析中的应用

近年来,我国环境空气质量不断改善,在此背景下准确掌握大气颗粒物的理化性质及其来源是精准治污的重要基础. 计算机控制扫描电镜技术(CCSEM)的快速发展大幅提高了单颗粒分析效率,为实现颗粒物精细化源解析提供新的技术手段. 本文介绍了CCSEM技术的原理、特点、测试流程及技术发展,梳理了CCSEM在大气颗粒物的理化性质、来源解析及健康效应中的研究成果,总结了CCSEM的发展前景及局限性. 结果表明:CCSEM可通过自动化测试快速获取更全面的颗粒物信息,后处理功能便于快速掌握颗粒物污染源精细化信息,寻找部分隐匿的污染源,对比不同区域颗粒物类型的差异,并获取颗粒物精细化源解析结果. CCSEM对重金属等有潜在健康危害的高原子序数元素有较高的识别效率,可应用于颗粒物健康效应研究. 因此,CCSEM在大气颗粒物精细化源解析及健康效应研究等方面有较好的应用前景. 但是,CCSEM在颗粒物识别、分类标准及分析时效性等方面有一定的局限性,在未来应通过加强CCSEM形貌识别提高颗粒物的识别效率,结合单颗粒源谱数据库制定更科学的颗粒物分类规则,以及加强采样、测试及分析的连贯性以提高分析时效性.      

Size distributions of trace metals in the Los Angeles atmosphere

Particle size distributions of Fe, Pb, Mz, Zn, Cu and Ni were measured at two locations in the Los Angeles area during the winter and summer of 1989 using a cascade impactor. Measures were taken to minimize particle bounce and elemental analysis was performed by X-ray fluorescence. Measured Fe size distributions were consistent, with suspended dust being the major source. Pb distributions were observed to be multimodal with modes due to automotive emissions, particle growth and suspended dust. The importance of suspended dust was investigated using Fe as tracer and suspended dust ratios of Fe to Pb and other metals. Mn distributions were observed to be similar to those of Pb with automotive emissions and suspended dust being important sources. Particle size distributions of Zn, Cu and Ni showed significant amounts of these metals to be persent in particles less than 1μm in diameter, indicating anthropogenic sources. Suspended dust was found to be an important source of Zn, but not of Cu or Ni, in particles with diameters greater than 2 μm.     

Characterization of particles emitted by domestic heating units fueled by distilled oil

Aerosol samples were collected from point sources of different capacity fueled by distilled oil, with the aim of determining the amount and composition of particles emitted by domestic units. A physical and chemical characterization of the particles emitted from each source was performed. Mass median aerodynamic diameter and size distributions were determined. Individual particle analyses to examine morphology and elemental composition were performed by scanning electron microscopy with an energy dispersive X-ray analyser. The results evidence the specific differences existing in the aerosol emissions of the sources studied in comparison with other combustion sources.     

济南冬季典型商业室内环境颗粒物污染特征

2010年1月31日~2月7日,利用宽范围颗粒物分光计(WPS)对济南典型商业室内环境(超市和办公室)的颗粒物数浓度进行了研究.结果显示颗粒物数浓度主要分布在爱根模态(20~100nm),济南室内颗粒物总数浓度(10~2500nm)和国外一些发达国家相当,但质量浓度高一个数量级.超市和办公室颗粒物的日变化和粒径分布研究表明,超市和办公室颗粒物浓度主要受到室外源控制,同时办公室颗粒物浓度还受到打印机使用和吸烟的影响.超市打扫卫生和频繁的顾客流动虽使粗模态颗粒物的体积浓度提升4~7倍,但仅占颗粒物总体积浓度的5%左右.办公室内打印机的使用可使室内30nm左右的颗粒物数浓度显著升高,并且在打印机结束使用后高浓度仍可维持20min左右;吸烟使办公室100nm左右颗粒物升高且可维持6h,吸烟时白天颗粒物体积浓度是无吸烟时的2.5倍,说明即使在受到室外高浓度的颗粒物控制时,这2个室内源的贡献仍不容忽视.