[發(fā)明專利]基于顆粒物無機組分和有機標識物的精細化源解析方法

有效

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• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108052486B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田瑛澤;馮銀廠;薛倩倩
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F17/16
• 代理公司: 天津諾德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

本發(fā)明提供基于顆粒物無機組分和有機標識物的精細化源解析方法，包括：采集顆粒物樣本；測定顆粒物樣本中的無機組分和有機組分的含量；根據(jù)得到的無機組分含量數(shù)據(jù)，利用因子分析模型對顆粒物受體進行源解析，得到源譜矩陣和源貢獻矩陣；計算有機組分含量與源貢獻矩陣的相關(guān)系數(shù)R1，根據(jù)相關(guān)系數(shù)R1篩選有機組分，識別為有機標識；根據(jù)有機標識和無機組分的含量數(shù)據(jù)，利用因子分析模型對顆粒物受體進行精細化源解析，得到源譜矩陣和源貢獻矩陣。該源解析方法利用顆粒物中有機組分與無機組分的關(guān)系，以及與無機組分解析貢獻的關(guān)系，識別有機標識物，對常規(guī)組分與有機標識物結(jié)合進行精細解析，滿足大氣顆粒物污染管理對源解析的精細化需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及基于顆粒物無機組分和有機標識物的精細化源解析方法。

背景技術(shù)

近年來，我國城市化、工業(yè)化進程快速，能源消耗呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，機動車保有量迅速增長，使得城市大氣環(huán)境污染問題日益嚴重。顆粒物污染防控是我國環(huán)境管理的重要內(nèi)容，大氣顆粒物的來源復(fù)雜，而用源解析結(jié)果指導(dǎo)顆粒物污染防控工作，可以提高大氣污染管理的科學性。大氣顆粒物來源解析是指通過化學、數(shù)學、物理等方法定性或定量識別環(huán)境受體中顆粒物污染來源的技術(shù)方法，可以建立大氣顆粒物排放源與環(huán)境空氣質(zhì)量之間的關(guān)系。源解析方法可分為受體模型法、擴散模型法及排放源清單法，現(xiàn)有技術(shù)中常用的為受體模型法，在國內(nèi)外顆粒物源解析工作的快速發(fā)展下，受體模型法逐漸形成了以化學質(zhì)量平衡受體模型和因子分析類受體模型為主的多種方法研究體系。

因子分析類受體模型的原理是基于同一點位測得大量的環(huán)境受體數(shù)據(jù)，依據(jù)各組分之間濃度特征時間序列相關(guān)性識別源的數(shù)目和源的成分譜，并定量估算各污染源類的貢獻，無需事先知道源數(shù)量和詳細成分譜信息，是目前常用的解析方法。但是，隨著顆粒物污染特性的變化、污染源復(fù)雜性的加強，這些解析方法已經(jīng)無法滿足大氣顆粒物污染管理的對源解析的精細化的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供基于顆粒物無機組分和有機標識物的精細化源解析方法，對顆粒物污染進行精細化源解析，可滿足大氣顆粒物污染管理對源解析精細化的需求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：基于顆粒物無機組分和有機標識物的精細化源解析方法，包括：

第一步、采集顆粒物樣本；

第二步、測定顆粒物樣本中的無機組分和有機組分的含量；

第三步、根據(jù)得到的無機組分含量數(shù)據(jù)，利用因子分析模型對顆粒物受體進行源解析，得到第一源譜矩陣和第一源貢獻矩陣；現(xiàn)有的因子分析模型有很多種，例如PCA-MLR(主成分分析-多元線性回歸模型)、PMF(正定因子分解模型)、UNMIX模型等，這些因子分析模型均可用到此處進行受體源解析。

第四步、計算有機組分含量與第一源貢獻矩陣的相關(guān)系數(shù)R1，根據(jù)相關(guān)系數(shù)R1篩選有機組分，識別為第一有機標識；現(xiàn)有技術(shù)中，相關(guān)系數(shù)的計算方法有很多種，在本源解析方法中均可使用；

第五步、根據(jù)第一有機標識和無機組分的含量數(shù)據(jù)，利用因子分析模型對顆粒物受體進行精細化源解析，得到第二源譜矩陣和第二源貢獻矩陣。

該基于顆粒物無機組分和有機標識物的精細化源解析方法利用環(huán)境顆粒物中有機組分與無機組分解析貢獻的關(guān)系，識別有機標識物，并進一步將常規(guī)組分與有機標識物結(jié)合作為輸入文件，利用因子分析進行顆粒物來源解析，將源類進一步細分，可以滿足大氣顆粒物污染管理對源解析的精細化需求。