[发明专利]一种基于大气扩散-辐射标准化的环境VOCs来源解析方法

说明书

本发明提供一种基于大气扩散‑辐射标准化的环境VOCs来源解析方法，属于挥发性有机物来源解析领域，包括以下步骤：步骤一、将大气扩散因素标准化：基于通风系数和观测期间通风系数平均值的计算，得到Csubgt;vc，i/subgt;，用于降低不同扩散条件对VOCs观测浓度产生的影响；将化学转化因素标准化：基于所述Csubgt;vc，i/subgt;的数据、太阳总辐射强度数据和观测期间太阳总辐射强度平均值的计算，得到Csubgt;VCR，i/subgt;，用于屏蔽因化学转化产生的影响；步骤二、将Csubgt;VCR，i/subgt;数据纳入PMF模型中计算：直接计算得到源贡献Csubgt;Fn，i/subgt;′；步骤三、将源贡献Csubgt;Fn，i/subgt;′进行计算：得到真实源贡献Csubgt;Fn，i/subgt;。本发明的有益效果是能够屏蔽大气扩散和化学反应所造成的影响，准确体现VOCs排放源的变化，为源管控措施的设定提供依据。

技术领域

本发明属于挥发性有机物来源解析领域，尤其是涉及一种基于大气扩散-辐射标准化的环境VOCs来源解析方法。

背景技术

地面臭氧能够对人类健康、环境空气质量和生态系统产生不利影响。同时其作为光化学烟雾的主要成分，在全球范围内引起越来越多的关注。近年来，我国臭氧污染问题日益突出，臭氧已成为影响我国空气质量的主要污染物之一。大气中的挥发性有机化合物(VOCs)是环境臭氧和二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物。此前的研究表明，严格的短期控制措施可以显着降低VOCs排放和环境浓度，可以有效降低环境臭氧浓度。随着中国臭氧浓度的增加，之前的研究已经涉及过环境VOCs的来源解析和源控制效应，为制定更有效的控制策略奠定了基础。

环境VOCs的来源解析技术可用于识别潜在来源并定量计算其贡献，从而为制定更有效的污染控制措施提供基础。正矩阵分解(PMF)是广泛应用于环境VOCs的源解析模型之一。在PMF模型中，源信息是根据污染物成分变量的内部协方差从观测数据中提取的。然而，环境空气中的污染物浓度受到源排放、化学反应和大气扩散的综合影响，也就是说大气扩散和化学反应的变化可能会掩盖源排放的变化。

因此，为了更加准确地将环境VOCs浓度变化趋势归因于源排放的变化，应从实测数据中屏蔽大气扩散和化学反应造成的影响。大气扩散的影响可以通过使用通风系数标准化的源解析方法来实现，但这种方法多仅应用于PM_2.5的源解析过程中。环境VOCs更容易受到太阳辐射等条件驱动发生化学反应，从而影响环境VOCs浓度。故如何构建方法，从实测数据中屏蔽大气扩散和化学反应造成的影响，使得PMF解析结果更加合理的反映排放源的影响变化是十分必要的。尽管如此，目前对于这一方面的相关研究尚缺乏。因此，为了更准确地进行VOCs来源解析，本发明基于传统PMF解析方法，构建一种新型的基于大气扩散-辐射标准化的环境VOCs来源解析方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于大气扩散-辐射标准化的环境VOCs来源解析方法，能够屏蔽大气扩散和化学反应所造成的影响，准确体现VOCs排放源的变化，为源管控措施的设定提供依据。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于大气扩散-辐射标准化的环境VOCs来源解析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、对VOCs的观测浓度数据进行标准化处理，用于屏蔽干扰因素；

1、将大气扩散因素标准化，用于降低不同扩散条件对VOCs观测浓度产生的影响：

基于VOCs的观测浓度、通风系数和观测期间通风系数平均值的计算，得到标准化后VOCs浓度的数据，即C_vc，i；

所述通风系数的计算公式为：

其中，VC_i为时间区域i内的通风系数，单位为m²/s；