顆粒物的源解析方法進(jìn)展
源解析是指定性地識(shí)別大氣顆粒物的來源和定量地計(jì)算出各個(gè)源對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)值。大氣顆粒物來源多,地區(qū)特性強(qiáng),其化學(xué)成分復(fù)雜,攜帶的污染物對(duì)人體造成間接或直接的危害。80年代開始,國(guó)內(nèi)對(duì)大氣顆粒物源解析技術(shù)進(jìn)行了大量的研究,取得一定的成果。
源解析分為兩大體系,包括擴(kuò)散模式(或稱源模型)和受體模型。擴(kuò)散模式是以研究污染源排放量為基礎(chǔ)的;而受體模型是通過對(duì)大氣顆粒物環(huán)境和源的樣品的檢測(cè)分析來確定各類污染源對(duì)受體的貢獻(xiàn)值的一系列的源解析技術(shù)。使用擴(kuò)散模型進(jìn)行分析時(shí),需要許多只適用于特定地區(qū)的擴(kuò)散參數(shù),這些參數(shù)具有多變性和不可確定性,如排放條件、氣象、位置和地形等。因此根據(jù)模型計(jì)算得出的結(jié)果存在較大的誤差,需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)測(cè)的污染濃度值進(jìn)行校正。使用受體模型時(shí)不用追蹤顆粒物的遷移過程,則可以避免這些誤差,在計(jì)算上需要的參數(shù)大大減少,更為容易實(shí)現(xiàn),結(jié)果更具有真實(shí)性、針對(duì)性和可參考性。在受體模型中,定性和半定量方法有比值法、輪廓圖法和特征化合物,而定量方法有化學(xué)質(zhì)量平衡法(CMB)和多元統(tǒng)計(jì)法等。在源解析方法應(yīng)用上,大多都是同時(shí)應(yīng)用多種分析方法,取其各自優(yōu)點(diǎn),達(dá)到不同的分析目的,如李曉林等應(yīng)用輪廓法、特征化合物及統(tǒng)計(jì)分類的方法得出上海污染源對(duì)大氣污染的貢獻(xiàn)率。CMB應(yīng)用中有很多種優(yōu)化的算法如遺傳算法、示綜元素法、線性程序法、普通加權(quán)最小二乘法、嶺回歸加權(quán)最小二乘法和有效方差最小二乘法等。
此外,正定矩陣分解(PMF)方法是近年出現(xiàn)的一種新的源解析方法,它不需要測(cè)量源成分譜、分解矩陣中的元素非負(fù)、可以用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差來進(jìn)行優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn),宋宇等成功應(yīng)用該方法比較全面地確定北京市細(xì)粒子的主要來源。李祚泳等應(yīng)用粗集理論(RS)對(duì)大氣顆粒物進(jìn)行源解析研究。RS具有簡(jiǎn)單、實(shí)用的特點(diǎn),是一種用于處理信息不確定性問題的近似分類的思想和方法。