[發(fā)明專利]一種耦合遷移轉(zhuǎn)化過程的道路沉積物多環(huán)芳烴源解析方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010943708.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN112102895A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李迎霞;馮嘉申;宋寧寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G16C20/10
• 分類號(hào): G16C20/10;G16C10/00;G01N30/02;G01N30/88
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 梁慶豐

1.一種耦合遷移轉(zhuǎn)化過程的道路沉積物多環(huán)芳烴源解析方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，在設(shè)置的樣點(diǎn)采集道路沉積物樣品；

步驟2，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀GC/MS測定樣品中多種多環(huán)芳烴的含量濃度及檢測限，以建立描述樣點(diǎn)-多種多環(huán)芳烴含量的受體矩陣C及不確定性矩陣U；

步驟3，建立多環(huán)芳烴源的源成分譜庫矩陣S；

步驟4，利用正定矩陣因子分解方法(PMF)，將受體矩陣C及不確定性矩陣U輸入模型EPA-PMF中；

步驟5，設(shè)定參數(shù)并進(jìn)行運(yùn)算后，將從EPA-PMF計(jì)算得出表示源成分含義的矩陣F(又稱載荷矩陣)與表示源貢獻(xiàn)率的矩陣G(又稱因子得分矩陣)；

步驟6，對(duì)所述源成分譜庫內(nèi)的源譜S模擬不同時(shí)間序列的光化學(xué)偽一級(jí)反應(yīng)，獲得時(shí)間序列上的模擬遷移轉(zhuǎn)化過程后的源成分譜反應(yīng)矩陣S_t；

步驟7，將全時(shí)間序列上的模擬遷移轉(zhuǎn)化全部源成分譜S_t與解析出的載荷矩陣F中的各行向量利用余弦相似法判斷其相似性，選取對(duì)于解析出的源譜而言相似度最高的源成分種類作為識(shí)別出的源譜類型，結(jié)合因子得分矩陣G，獲得研究區(qū)域內(nèi)各個(gè)道路沉積物樣本中多環(huán)芳烴的來源及貢獻(xiàn)率。

2.按照權(quán)利要求1所述耦合遷移轉(zhuǎn)化過程的道路沉積物多環(huán)芳烴源解析方法，其特征在于，步驟1所述設(shè)置的樣點(diǎn)采用網(wǎng)格化均勻布點(diǎn)：

步驟1.1，根據(jù)道路狀況設(shè)置樣點(diǎn)，在設(shè)置的樣點(diǎn)進(jìn)行道路沉積物的樣品采集；

步驟1.2，對(duì)設(shè)置的樣點(diǎn)，采用網(wǎng)格化均勻布點(diǎn)的方式，在道路上設(shè)置多于所分析的多環(huán)芳烴種類數(shù)目的樣點(diǎn)；

步驟1.3，對(duì)采集道路沉積物樣品采用清掃刷具在機(jī)動(dòng)車道邊緣距離路緣石0.5m寬度范圍內(nèi)，至少清掃三次，以獲得最大量的包括各粒徑顆粒的清掃表面沉積物；

步驟1.4，將采集的道路沉積物樣品使用鋁箔片覆蓋、密封于聚乙烯塑料袋中，再放入裝有冰袋的采樣箱中，冷藏狀態(tài)下帶回實(shí)驗(yàn)室在-20℃下冷凍保存，每個(gè)存留樣品質(zhì)量需在300g以上，以滿足道路沉積物樣品的均勻性和實(shí)驗(yàn)檢測的用量；

步驟1.5，將采集到的道路沉積物樣品經(jīng)干燥處理后，過500μm孔徑的篩子以去除植物殘?bào)w、砂石及雜質(zhì)，于冷藏狀態(tài)下避光保存?zhèn)溆谩?/p>

3.按照權(quán)利要求1所述耦合遷移轉(zhuǎn)化過程的道路沉積物多環(huán)芳烴源解析方法，其特征在于，步驟2所述多環(huán)芳烴(PAHs)包括：芴(Flu)、菲(Phe)、蒽(Ant)、芘(Pyr)、苯并(a)蒽(BaA)、屈(Chr)、苯并(b)熒蒽(BbF)、苯并(k)熒蒽(BkF)、苯并(a)芘(BaP)、茚(1，2，3-cd)芘(IND)、苯并(ghi)苝(BghiP)、二苯并(a，h)蒽(DbA)。

4.按照權(quán)利要求1所述耦合遷移轉(zhuǎn)化過程的道路沉積物多環(huán)芳烴源解析方法，其特征在于，步驟1所述受體矩陣C如以下公式(1)所示：

公式(1)中：橫行為同一個(gè)樣品中不同多環(huán)芳烴的濃度，縱列為不同樣品中同一種多環(huán)芳烴的濃度，如一共采集到m個(gè)樣品，分析n種多環(huán)芳烴，C_ij即為第i個(gè)樣品中第j種多環(huán)芳烴的濃度；

所述不確定性矩陣U如以下公式(2)所示：

公式(2)中：U_ij即為第i個(gè)樣品中第j種多環(huán)芳烴存在的不確定性。

5.按照權(quán)利要求1所述耦合遷移轉(zhuǎn)化過程的道路沉積物多環(huán)芳烴源解析方法，其特征在于，步驟2所述的不確定性矩陣U中元素U_ij生成方法如以下公式(3)所示：

公式(3)中：U_ij為第i個(gè)樣品中第j種污染物的不確定性，MDL_j為第j種污染物的檢測限，C_ij為第i個(gè)樣品中第j種污染物的濃度，RSD_j為第j種污染物的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差。