顆粒物的源解析方法進展
源解析是指定性地識別大氣顆粒物的來源和定量地計算出各個源對環(huán)境污染的貢獻值。大氣顆粒物來源多,地區(qū)特性強,其化學(xué)成分復(fù)雜,攜帶的污染物對人體造成間接或直接的危害。80年代開始,國內(nèi)對大氣顆粒物源解析技術(shù)進行了大量的研究,取得一定的成果。
源解析分為兩大體系,包括擴散模式(或稱源模型)和受體模型。擴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大氣顆粒物環(huán)境和源的樣品的檢測分析來確定各類污染源對受體的貢獻值的一系列的源解析技術(shù)。使用擴散模型進行分析時,需要許多只適用于特定地區(qū)的擴散參數(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)模型計算得出的結(jié)果存在較大的誤差,需要根據(jù)當?shù)氐膶崪y的污染濃度值進行校正。使用受體模型時不用追蹤顆粒物的遷移過程,則可以避免這些誤差,在計算上需要的參數(shù)大大減少,更為容易實現(xiàn),結(jié)果更具有真實性、針對性和可參考性。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)計法等。在源解析方法應(yīng)用上,大多都是同時應(yīng)用多種分析方法,取其各自優(yōu)點,達到不同的分析目的,如李曉林等應(yīng)用輪廓法、特征化合物及統(tǒng)計分類的方法得出上海污染源對大氣污染的貢獻率。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,它不需要測量源成分譜、分解矩陣中的元素非負、可以用數(shù)據(jù)標準差來進行優(yōu)化的優(yōu)點,宋宇等成功應(yīng)用該方法比較全面地確定北京市細粒子的主要來源。李祚泳等應(yīng)用粗集理論(RS)對大氣顆粒物進行源解析研究。RS具有簡單、實用的特點,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。