应用CMB模型和FA法对区域大气颗粒物的综合源解析研究

利用受体模型CMB法和FA法的综合解析技术,对武汉某区域的14个TSP(总悬浮颗粒物)监测点及4种主要尘源的元素组分进行定性和定量分析,识别TSP的主要污染源及各源对环境污染的贡献率。将两种方法所得解析结果相互验证,得到和实际情况比较符合的结论。CMB模型分析结果为:A区域TSP主要污染源为土壤尘源(贡献率为54.09%)、交通道路尘源(30.47%)和煤烟尘源(9.33%);B区域主要污染尘源为土壤尘源(41.65%)和建筑尘源(19.05%)。对TSP元素组分数据进行FA法分析,结果为:该区域TSP污染源约有5种,分别为建筑尘源(57.524%)、土壤尘源(19.46%)、煤烟尘源(14.50%)、交通道路尘源(6.74%)和钢铁尘源(0.95%)。CMB法和FA法综合解析结果与研究区域的实际情况基本吻合,主要污染源为土壤尘源、建筑尘源和交通道路尘源。根据解析结果及研究区域的TSP实际污染特征,有针对性地提出各污染源控制对策。

采用CMB模型对济宁市大气污染颗粒物的源解析及控制对策研究

目前,环境空气质量是最重要的民生问题之一,而济宁又是全国著名的煤化工产业基地,支柱产业均是以煤炭为原料,因此,环境空气质量更是大问题。通过深入的走访调查,济宁市的大气污染颗粒物主要是土壤风沙尘、煤尘、建筑尘、机动车尾气油烟飞灰、燃煤飞灰五种。本文采用CMB模型解析了这五种大气污染颗粒物的贡献值和分担率,其中,煤尘和燃煤飞灰是影响济宁市环境空气质量的主要原因,为此,提出济宁市的产业结构急需调整,煤化工产业需要向高附加值、低污染的精细化工产品和清洁能源产品的方向发展。

基于CMB模型的巴丹吉林沙漠沙源区分析

沙漠因其高反照率、低比热容的下垫面以及粉尘高输出率的特征对全球和区域环境有重要的作用。作为具有高大沙山的第二大流动性沙漠,其物质来源一直是地球科学研究热点。通过对巴丹吉林沙漠及周边地区表层沉积物进行矿物分析,在此基础上对巴丹吉林沙漠的可能物源区进行分析,进一步利用化学质量平衡(CMB)模型探讨了各物源区对巴丹吉林沙漠的贡献率。结果表明:巴丹吉林沙漠的表层沉积物中主要矿物包括相对比较稳定钠长石、钙长石、歪长石、黑云母、斜顽辉石、透辉石、铁辉石、微斜长石、白云母、正长石、石英和榍石以及不具区域代表性的斜绿泥石、石膏、角闪石、方解石、岩盐;主要物源区包括沙漠湖积平原沙、洪积平原沙、现代湖泊沉积物、外源沙和岩石风化壳;其中岩石风化壳和现代湖泊沉积物属于就地起沙,基本只影响其周边区域,来自沙漠北部的冲洪积沙和来自沙漠西北的外源沙是沙漠的主要物源。这与中国东部沙漠以湖泊沉积就地起沙有明显不同,可能和沙漠的发育过程、地质历史时期湖泊退缩规模和气候环境状况有关。

CMB模型对污染源成分谱的敏感性分析

进行了源解析化学质量平衡法(CMB)EPA-CMB8.2模型对不同污染源类的敏感性分析。结果表明:CMB模型对道路尘源的敏感性水平为0.90,对木材燃烧源很敏感,对生物质燃烧源的敏感性水平为0.93,且对氯元素的拟合差异较大。将相关性在敏感性水平以上的成分谱通过取其平均值得到新的成分谱,使用新成分谱的解析结果与使用原有成分谱的结果相一致。分析结果为源成分谱的使用提供了依据,拓宽了CMB模型的应用。

基于CMB受体模型PM2.5源解析计算的共享实验设计

本文在一个实际的科研项目的基础上,设计了一个基于CMB受体模型PM2.5源解析计算的共享实验,让学生从了解实验背景,熟悉CBM受体数学模型和有效方差算法,从共享数据服务器下载实验数据和相关软件与资料,到掌握NKCMB1.0软件的使用和计算,得到并解释计算结果,从而达到培养大学生创新创业和协作动手解决实际问题的能力.

基于CMB受体模型的大气颗粒物源成分谱研究

为建立起有代表性的、准确的各类排放源的成分谱,从各类排放源的特征出发,提出了排放源的分类方法及建立源成分谱应遵循的4大原则,在此基础上,分析了扬尘、燃煤尘、建筑尘、冶金尘和汽车尾气尘五类常见排放源的化学成分谱。结果表明:扬尘中百分含量大于10的化学组分只有Si,建筑水泥尘中百分含量大于10的化学组分只有Ca,煤烟尘中百分含量大于10的化学组分有Al、TC,冶金尘中百分含量大于10的化学组分有Fe,汽车尾气尘中百分含量大于10的化学组分有TC、OC。因此,各类排放源的特征元素分别是:扬尘Si;建筑水泥尘Ca;煤烟尘A1、TC;冶金尘Fe;汽车尾气尘TC。五类排放源不存在明显的共线性问题。

台州市市区环境空气中PM2.5的多模型联用来源解析

为对台州市市区环境空气中PM 2.5的主要来源进行全面分析,运用CMAQ(空气质量模型)模型中的ISAM源追踪算法,计算了台州市本地各类污染源及外来源对PM 2.5的贡献,同时基于CMB模型的初步源解析结果,利用CMAQ模型解析二次前体物排放源的贡献,得到CMB-CMAQ联用模型的源解析结果,综合分析CMAQ模型和CMB-CMAQ联用模型解析结果最终获得台州市市区空气中PM2.5的贡献源数据.结果表明:①CMAQ模型和CMB-CMAQ联用模型解析结果均表明,台州市市区PM 2.5本地源中首要贡献源为工业源,两个模型中工业源贡献率分别为20.13%和26.94%,其次为扬尘源(贡献率分别为16.98%、19.37%)和道路移动源(贡献率分别为16.44%、18.14%).②CMB-CMAQ联用模型解析结果中工业源、扬尘源和道路移动源的贡献率均高于CMAQ模型解析结果,而外来源和电力源的贡献率均低于CMAQ模型解析结果.③CMAQ模型和CMB-CMAQ联用模型综合分析分配结果表明,外来源、工业源、扬尘源、道路移动源是对区域中PM 2.5贡献较大的4个污染源,贡献率分别为26.10%、22.38%、16.09%、15.07%.研究显示,台州市市区环境空气中PM 2.5污染呈以工业源、扬尘源为主,道路移动源污染突出的复合型污染特征,加强这三类源的排放管理对于台州市市区PM 2.5污染防治具有重要意义.

应用化学质量平衡模型解析烟台市污染源的排放贡献率

根据烟台地区污染排放特点 ,应用化学质量平衡模型 ( CMB8)进行污染源解析分析 ,得出每个污染源对于受体地区颗粒物体样本的排放贡献率。最终的模型结果显示 ,建筑尘和居民燃煤锅炉排放 ,海洋尘和冶炼厂排放对于大气环境污染也有一定的贡献。

化学质量平衡模型在香港污染源解析中的应用

根据香港地区污染源排放特点 ,应用化学质量平衡模型 (CMB8模型 )进行污染源解析分析 ,得出每个污染源对于受体地区颗粒物样本的排污贡献率。计算结果显示 ,柴油车尾气排放、城市居民烧煤和城市及乡村植物焚烧对于大气污染程度最重 ;其次是机动车轮胎磨损和海洋尘的污染 ;燃油电厂和建筑尘及轻型机动车尾气排放对于大气环境污染也有轻度的污染。以上分析可以为城市污染源治理提供一定的依据。

基于模糊聚类的PM_(2.5)拟合组分选择模型的研究

提出了一种新的PM2.5源成分谱拟合组分选择模型,在充分考虑拟合过程的物理意义的基础上,采用聚类正确率作为组分选择的依据.实验验证,该模型能够准确获取较好的拟合主组分,相比与经验选或者手动盲选所得拟合结果,我们提出的模型将成功拟合（误差范围在0~0.05之间）的比例由40%提升到83%.

贵阳市大气细颗粒物PM_(2.5)来源解析研究

2020年7月-2021年6月在贵阳市选取2个采样点位,采集不同季节的大气PM_(2.5)样品,且测定了PM_(2.5)及其中无机元素、水溶性离子、有机碳(OC)和元素碳(EC)的含量,建立贵阳市PM_(2.5)受体成分谱,并利用化学质量平衡模型(CMB)对PM_(2.5)来源进行解析。结果显示,贵阳市大气PM_(2.5)中的主要成分包括水溶性二次离子和碳组分,其主要来源是二次硫酸盐、汽车尾气尘、燃煤尘和二次硝酸盐,贡献率依次为33.18%、24.78%、20.75%和8.02%。

杭州市灰霾与非灰霾日不同粒径大气颗粒物来源解析

在2011年典型灰霾和非灰霾天气下，采集了杭州市不同粒径的大气颗粒物样品，测定并分析各粒径段颗粒物的质量浓度及其化学成分；同时采集并分析了主要污染源排放的颗粒物样品，通过CMB（化学质量平衡）模型进行源解析．结果表明：灰霾天气下，二次粒子是杭州市各粒径段颗粒物的首要贡献源，其对≤1．1、〉1．1—3．3、〉3．3～5．8和〉5．8—10μm粒径段的颗粒物贡献率分别为60．4％、62．2％、54．8％和46．5％．在一次排放源中，机动车尾气是≤1．1和〉1．1～3．3I．zm粒径段颗粒物的重要来源，贡献率分别为13．8％和12．2％；城市扬尘是〉3．3～5．8μm粒径段颗粒物的重要来源，贡献率达到16．O％；而建筑施工尘是〉5．8—10μm粒径段颗粒物的重要来源，贡献率为14．2％．非灰覆天气下，随着颗粒物粒径的增加，二次粒子的贡献率显著下降，对≤1．1μm粒径段颗粒物的贡献率为42．7％，而对〉5．8～10μm粒径段颗粒物的贡献率仅为15．5％；机动车是各粒径段颗粒物的重要贡献源，贡献率均在20％以上；煤烟尘是≤3．3μm细粒径段颗粒物的重要贡献源类，贡献率为22．0％；城市扬尘是〉3．3～5．8μm粒径段颗粒物的重要来源，贡献率为18．3％；建筑施工尘依然是〉5．8—10μm粒径段颗粒物的重要来源，贡献率为21．4％．

典型城市大气颗粒物无机组分源解析

采用CMB8.2受体模型对吉林省4个典型城市大气总悬浮颗粒物(TSP)进行了无机组分源解析研究.共选取了10个采样点,在采暖期和非采暖期采集了环境空气中的总悬浮颗粒物及各类污染源样品156个.研究结果表明,吉林市和白城市对TSP影响较大的是土壤风沙尘;通化市大气主要污染源为道路尘;而四平市的扬尘对TSP的影响较大.研究结果有利于制定大气污染防治规划,对于治理大气环境、改善空气质量具有指导意义.

济南市PM2.5来源的解析

采集济南市环境空气样品和污染源样品,分析其化学成分。采用化学质量平衡(Chemical Mass Balance,CMB)源解析技术,研究探讨济南市环境空气中PM2.5的来源。结果表明:对济南市有明显贡献的颗粒物源类是煤烟尘、机动车尾气尘、土壤尘、扬尘、建筑尘、钢铁尘、硫酸盐和硝酸盐等,并且城市区域尘大于外来尘的贡献,各源类PM2.5贡献值和分担率的季节变化较明显。

长春市大气环境中PM_(10)二重源解析研究

于2011年在长春市的8个大气环境自动检测站上采集了采暖期和非采暖期的PM10受体样品,并针对市区内PM10的主要污染源道路尘、城市综合扬尘、土壤风沙尘、建筑尘、工业燃煤尘和机动车尾气尘等采集了PM10源样品。对源和受体样品中所含无机元素进行了分析测定,使用以化学质量平衡模型(CMB)为基础的二重源解析技术及其改进方法对长春市大气环境中PM10进行二重源解析研究。结果表明:改进后的二重源解析技术易于确定对PM10贡献大的各单一尘源,能更好的反映城市大气中PM10的主要来源,为制定长春市大气污染治理方案及重点污染源防治提供科学的技术支撑。

长春市大气中PM_(10)本地源和外来源解析对比研究

利用单粒子后向轨迹模型与化学质量平衡模型(CMB)相结合的方法,分别对长春市大气中PM10外来源和本地源贡献率进行源解析研究。CMB 8.2的解析结果中,工业燃煤和以钢铁尘为主的工业尘是外来可吸入颗粒物的最主要来源,非采暖期、采暖期的贡献率分别为13.04%、32.56%和29.75%、14.66%;而机动车尾气和道路尘则是本地可吸入颗粒物的最主要来源,非采暖期、采暖期贡献率分别为39.24%和33.86%。HYSPLIT模型分析,2011年9月30日(非采暖期)对于长春市大气中可吸入颗粒物影响较大的城市为通辽、白城、四平等;2012年3月1日(采暖期)的外来源则来源于兴安盟、白城、松原、吉林以及牡丹江市。

大气颗粒物“二重源解析”技术的误差分析

"二重源解析"模型计算结果的误差是采样误差、样品处理误差、化学组分分析误差、数据处理误差以及数学模型误差等所有误差的积累。提出了"二重源解析"解析结果的相对误差和标准偏差表达式,并用之计算了某市利用"二重源解析"模型计算的源贡献值的相对误差和标准偏差,还针对从源排放出来的初始态颗粒物在传输过程中发生的扬尘态变化提出了扬尘转化率的概念和计算方法。

二次颗粒物源成分谱的建立在尘源解析中的作用

通过CMB模型计算各类尘源对TSP、PM10的影响时发现,二次颗粒物对尘源解析起到了不容忽视的作用,因此就二次颗粒物源成分谱进行了专门解析研究,并把二次颗粒物解析也纳入到模型中来,从而完善了源解析结果。

青岛市PM2.5化学组分特征及综合来源解析

为明确青岛市环境受体中PM_(2.5)的化学组分特征及来源,该研究于2016年在青岛市7个点位采集了PM_(2.5)样品,分析了PM_(2.5)中的无机元素、水溶性离子、碳等组分的质量浓度,采用CMB模型估算法,估算了青岛市的一次源类、二次源类对PM_(2.5)的贡献,并结合排放源清单及系数分配得到综合的PM_(2.5)源解析结果。结果表明:青岛市环境受体中PM_(2.5)平均质量浓度为62μg/m^3。PM_(2.5)中占比较高的组分是OC(16.44%)、SO_4^(2-)(15.07%)、NO_3^-(11.27%)、NH_4^+(8.86%)和EC(5.21%)。OC/EC的年平均值为3.62,说明存在二次有机气溶胶污染;SO2-4/NO-3的年平均值为2.71,夏季明显高于其他季节。冬季重污染过程中主要离子呈现出累积的现象。夏季二次硫酸盐的贡献上升为第一位(24.7%);机动车尘四季的贡献均较高(17.5%~20.5%),燃煤在冬季(15.1%)、秋季(13.3%)贡献高,扬尘在春季(16.5%)、冬季(15.6%)贡献高。

北京市大气细颗粒物PM_(2.5)的来源研究

2000—2001年在北京联合大学化学学院、中国预防科学研究院和中国环境科学研究院3个采样点采集北京市PM2.5样品,并对其中无机元素、阴阳离子、有机碳(OC)、元素碳(EC)和有机物进行测定。以多环芳烃和部分无机组分为示踪物,利用CMB受体模型对PM2.5来源进行解析。结果表明,北京市PM2.5的主要来源为燃煤、扬尘、机动车排放、建筑尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐及有机物。污染源贡献率随地域变化不大,燃煤、扬尘、生物质燃烧、二次硫酸盐和硝酸盐随季节变化比较明显。与1989—1990年解析结果相比,10年间PM2.5来源发生了一定变化。