[发明专利]一种大气颗粒物来源实时解析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种颗粒物来源解析方法，特别是关于一种大气颗粒物来源实时解析方法。

背景技术

当前，快速的经济发展和能源消耗给我国大气环境治理带来了极大的压力。我国的大气污染问题十分严重，在传统的三项污染物（SO₂，NO₂，PM₁₀）未有效降低的情况下，以PM_2.5为代表的二次污染物浓度水平正快速上升。自2012年2月国家《环境空气质量标准》修订后，PM_2.5已成为我国城市空气质量超标的首要污染物。

进行颗粒物控制首先要确定颗粒物的来源，因此大气颗粒物源解析已经成为制定城市大气颗粒物污染控制对策的不可缺少的科学依据，源解析结果可以帮助环境决策者们更有针对性地、更科学、合理地防止颗粒物污染。从颗粒物溯源的时间分辨率上来说，传统意义上的受体模型是基于长时间、低时间分辨率（一般为24小时）的颗粒物膜采样样品进行分析，但较低的时间分辨率不能满足在较短时间内取得足够的样品来描述固定点源的瞬间影响、气象过程的短期变化和光化学过程的迅速演变，因此传统意义上的受体模型很难准确地解析空气污染的主要来源因子。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高时间分辨率、操作性强、总运行成本低的大气颗粒物来源实时解析方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种大气颗粒物来源实时解析方法，其包括以下步骤：1）利用在线测量方法直接对目标大气颗粒物进行在线测量，得到颗粒物在线成分数据；利用离线膜采样方法对目标大气颗粒物进行采样后得到膜样品，并利用离线测量方法对膜样品的成分进行离线测量，得到颗粒物离线成分数据；2）将通过在线测量方法获得的颗粒物在线成分数据和通过离线测量方法获得的颗粒物离线成分数据进行对比分析，形成定量校正后的在线颗粒物化学成分时间序列，根据目标区域大气环境颗粒物已知的源谱数据和定量校正后的在线颗粒物化学成分时间序列，分别利用PMF模型和CMB模型对目标大气颗粒物的受体源进行解析，得到基于PMF模型和基于CMB模型的颗粒物源解析结果；3）将基于PMF模型的颗粒物源解析结果和基于CMB模型的颗粒物源解析结果进行优化组合，得到优化后的大气颗粒物实时源解析结果，实现针对污染过程的颗粒物来源实时解析。

所述步骤1）中，分别使用颗粒物在线离子色谱分析仪、颗粒物在线有机碳元素碳分析仪和颗粒物在线重金属元素分析仪对目标大气颗粒物的离子成分、碳成分和重金属元素成分直接进行在线测量，得到颗粒物在线成分数据；利用离线膜采样方法对目标大气颗粒物进行采样后得到膜样品，并利用离子体质谱法分别对膜样品的离子成分、碳成分和重金属元素成分进行离线测量，得到目标大气颗粒物分粒径的离子成分、碳成分和重金属元素的离线成分数据。

所述步骤2）中，得到基于PMF模型和基于CMB模型的颗粒物源解析结果，其具体包括以下步骤：（1）将通过在线测量方法获得的颗粒物在线成分数据和通过离线测量方法获得的颗粒物离线成分数据进行对比分析，建立对应颗粒物化学成分浓度的量化关系系数库，形成定量校正后的在线颗粒物化学成分时间序列；（2）根据定量校正后的在线颗粒物化学成分时间序列，利用PMF模型对目标大气颗粒物的来源进行解析，得到基于PMF模型的颗粒物源解析结果；根据目标区域大气环境颗粒物已知的源谱数据和定量校正后的在线颗粒物化学成分时间序列，利用CMB模型对目标大气颗粒物的来源进行解析，得到基于CMB模型的颗粒物源解析结果。