化学质量平衡模型(CMB)
源解析方法摘录
排放源清单法、扩散模型法以及受体模型法排放源清单法存在两个重大的缺陷：第一是需要估计排放量，而大气颗粒物的来源极其广泛，根本没有办法进行准确的估计；第二是空气质量与污染排放源之间关系复杂，源与受体之间并不是简单的线性关系。
随着社会的发展，污染源种类不断增多，排放源清单法渐渐已不能满足人类对于大气颗粒物源解析技术的要求。
一种是以污染源为对象的扩散模型；另一种是以受污染区域为对象的受体模型。
扩散模型通过以污染源排放资料为基础进行污染物空间分布的估算，来判断各种源对于目标区域内大气环境的污染的贡献，它对于小尺度区域内有组织的工业烟尘及粉尘源同区域大气颗粒物浓度间响应关系的建立有较好的效果。
但其需要收集较为详细的污染源的排放资料、气象资料、地形数据以及粒子在扩散输运过程中的主要特征参数。
因此在面对较大尺度范围或无组织开放源问题时，这些参数的取得及其规律性的把握为扩散模型的实际应用带来很大的困难。
总体来说，受体模型分为两大类：一类是无需知道污染源详细信息的源未知受体模型；另一类是需要知道源类及其详细组成特征信息的源已知受体模型。
源已知受体模型最主要的代表模型是化学质量平衡法，其基本原理是质量守恒。
源解析主要有物理法、显微法、化学法。
物理方法主要有两种，即X射线衍射(XＲD)法和轨线分析法( Trajectory Analysis)，其主要原理是利用XＲD确定颗粒物中的物相组成，根据物相组成及相关资料来分析、推断颗粒物的可能来源。
显微法的实质是利用显微镜对颗粒污染物的大小、形貌等表面特征进行分析，以判断其可能的排放源。
根据仪器的不同可分为光学显微镜法(OM)、电子扫描显微镜法(SEM)以及计算机控制电子扫描显微镜法(CC-SEM)等。
该法的基础是某些污染源排放的大气颗粒污染物往往具有特定的形态特征。
显微法的优点是直观，简便，但其需要建立庞大的显微清单源数据库，而且分析时间长，费用昂贵，通常适用于定性或半定量分析。
受体模型及其在大气颗粒物来源解析中的应用
受体模型及其在大气颗粒物来源解析中的应用徐浩;杨龙誉【摘要】自21世纪以来,受体模型从PCA、EF以及经典的FA,发展到了PMF,然而,CMB一直是都是热门的.本文将大气颗粒物源解析研究中的受体模型分为探测方法,化学质量平衡模型及相关方法,主成分分析及相关方法,因子分析法和混合方法,并分别概述了它们的原理、特点、发展以及在大气颗粒物源解析中的应用.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】8页(P138-145)【关键词】受体模型;源解析;大气颗粒物;应用【作者】徐浩;杨龙誉【作者单位】贵州省环境监测中心站,贵阳550081;贵州省环境监测中心站,贵阳550081【正文语种】中文【中图分类】X51· 综述·大气颗粒物的来源解析是其防治措施立法最为重要的依据，是实施《大气污染防治行动计划》的主要依据之一。
源解析(source apportionment, SA)的方法包括：a)“自下而上”法，即基于污染物排放速率和气象信息的化学输送模型，包括源排放清单和源模型(包括Models-3/CMAQ、NAQPMS、CAMx、WRF-chem等)；b)“自上而下”法，即受体模型(receptor models, RMs)，尤其用于解析环境空气中的颗粒物，它基于测点污染物浓度的统计分析，推测源类型并估算他们对测点浓度的贡献。
用于RMs的污染物称为受体物质。
受体模型源解析包含许多工具：从基于主成分分析和基本物理假设(比如富集因子分析)的简单方法，到具有前后数据处理并具有良好操作界面的复杂模型。
尽管所有这些工具都是用于分析处理测点测量数据，但是输入数据的本质和格式变化很大。
总的来说，有3种数据输入：环境空气污染物浓度、排放源成分谱和气象数据(比如，风速风向或后向轨迹)。
另外，有扩展模型，他们可以处理其他比如季节、工作日、降水等信息。
本文根据受体模型的原理，对其进行分类、描述和评价，并列出他们在大气颗粒物源解析中的一些典型应用，为相关工作和研究提供方法选择参考。
化学质量平衡(CMB)受体模型原理与应用简述
化学质量平衡（CMB）受体模型原理与应用简述作者：刘霄云来源：《世纪之星·交流版》2015年第01期[摘要]化学质量平衡（CMB）受体模型是重要的大气颗粒物源解析模型之一。
本文主要简述了该模型的原理及应用，并举例说明通过该方法对大气颗粒物进行的源解析。
[关键词]大气颗粒物；受体模型；化学质量平衡；源解析一、化学质量平衡（CMB）受体模型1. 化学质量平衡（CMB）受体模型原理对大气颗粒物的来源进行定性或定量研究的技术称之为源解析技术。
源解析技术的发展始于以排放量为基础的扩散模型（源模型）。
扩散模型可以很好地建立起有组织排放的烟尘源和工业粉尘源与大气环境质量之间的定量关系，从而为治理有组织排放源提供了科学依据。
但是扩散模型无法应用于源强难以确定的开放源。
为了解决这一问题，Blifford和Meeker首先把着眼点由排放源转移到了受体（即受污染源影响的某一局部大气环境），通过分析在受体采集的颗粒物样品推断颗粒物的来源，随后逐步形成了通过对大气颗粒物环境和源样品的化学或显微分析确定各类污染源对受体贡献值的一系列的源解析技术。
化学质量平衡（CMB）法是大气颗粒物源解析受体模型研究方法中的一种，该法于1972年由Miller，Friedlander和Hidy等人第一次提出，在1980年由Cooper和Watson正式命名为化学质量平衡法。
由该方法建立起来的CMB模型是目前在实际工作中研究最多、应用最广的受体模型。
CMB 模型假设存在着对受体中的大气颗粒物有贡献的若干源类（j），并且（1）各源类所排放的颗粒物的化学组成有明显的差别；（2）各源类所排放的颗粒物的化学组成相对稳定；（3）各源类所排放的颗粒物之间没有相互作用，在传输过程中的变化可以被忽略。
那么在受体上测量的总物质浓度C就是每一源类贡献浓度值的线性加和。
排放源的成份谱和受体样品中各种物质的浓度值及其标准偏差均为模型所需的输入数据，模型根据这些数据计算出各个源的贡献值及其标准偏差。
大气PM_2_5_源解析_源清单_省略_法_I_CMB_模型的建立与应用_张玉梅
成与目标源相同。
第2 期
张玉梅，等: 大气 PM2. 5 源解析“源清单化学质量平衡法( I-CMB) ”模型的建立与应用
质量分数; Sj 是源 j 贡献度计算值; J 为排放源的个
数。若共有 I 种元素，当 I≥J 时，方程组利用有效
方差最小二乘法可以得到一组解，即各排放源的贡
献率。
I-CM B 的具体计算过程为: 1) 针对受体中某一
类目标化学成分( 如地壳物质) ，挑选出可产生该目
标物的排放要素; 2) 根据排放要素挑选出排放源类
0 引言
近年来，大气雾霾及细颗粒物 PM2. 5 污染问题引
起了公众、政府、科技工作者的广泛关注( 范新强和 孙照渤，2009; 刘端阳等，2014) ，弄清 PM2. 5 的来源是 开展有针对性的大气污染控制，并最终实现空气质
收稿日期: 2014-12-01; 改回日期: 2015-03-31 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 41175018; 41475113) 通信作者: 张玉梅，女，博士研究生，研究方向为大气污染防治，fxz728@ 163． com．
型( 如扬尘、燃煤等) ; 3) 根据污染源成分谱中目标
成分占排放要素的比例和污染源排放清单中的要素
排放量，计算出该排放源类型中各类污染源排放的
目标成分的数量; 4) 根据某类污染源目标成分的排
放量占该类型排放总量的比例，计算出该类污染源
在目标成分中的分担率。计算模型如下:
Sji =
K ji Fji
280
大气科学学报
第 38 卷
量达标的前提，因此建立稳定可靠的大气颗粒物源 解析模型将为摸清 PM2. 5 来源提供科学保障。
大气颗粒物源解析是指通过化学、物理学、数学 等方法定性、定量识别环境受体中大气颗粒物的来 源。目前的技术方法主要包括源清单法、大气扩散 模型 法 和 受 体 模 型 法 ( 戴 树 桂 等，1995; 宋 宇 等， 2002; Brinkman et al． ，2006; Bi et al． ，2007; Shi et al． ，2009; 庞杨等，2013; 中华人民共各国环境保护 部，2013) 。受体模型中的化学质量平衡法( Chemical Mass Balance，CMB) 不需要了解源强，不依赖于 气象资料，是较为常用的方法 ( 戴树桂等，1995; 樊 曙先等，2005; Bi et al． ，2007; 朱 坦 等，2010; He et al． ，2014) 。国内对大气细颗粒物( PM2. 5 ) 的一次来 源开展了 大 量 的 解 析 研 究 工 作 ( 樊 曙 先 等，2005; Brinkman et al． ，2006; 温 梦 婷 和 胡 敏，2007; Shi et al． ，2009) ，但对于大气 PM2. 5 中的二次无机、有机气 溶胶不能给出有效的源贡献结果，由于国内二次无 机、有机气溶胶对大气细颗粒贡献较大( He et al． ， 2001; 费建芳等，2009; Liu et al． ，2009) ，这严重影响 了 CMB 模型解析结果的利用价值，进而影响其应用 和推广( Song et al． ，2008) 。本研究拟结合源清单 法和受体模型法进行颗粒物的综合源解析，以提高 大气细粒物来源贡献的解析程度并拓展 CMB 的适 应范围和应用空间，为国内大气细颗粒物进行有效、 准确的源解析提供可靠的方法。
农业土壤重金属污染来源解析技术研究
农业土壤重金属污染来源解析技术研究一、本文概述《农业土壤重金属污染来源解析技术研究》一文旨在对农业土壤中重金属污染的来源进行深入分析，并探讨相关的解析技术。
随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染问题日益严重，对农业生产和生态环境造成了严重的影响。
因此，准确识别和理解农业土壤中重金属污染的来源，对于制定有效的污染防治策略和保护农业生态环境具有重要意义。
本文将从农业土壤重金属污染的现状出发，阐述重金属污染的主要来源，分析现有解析技术的优缺点，并探讨未来发展方向，以期为农业土壤重金属污染的防治提供科学依据和技术支持。
二、农业土壤重金属污染来源解析农业土壤重金属污染是一个复杂的环境问题，其来源具有多元性。
为了更好地进行污染控制和治理，必须对农业土壤重金属污染的来源进行深入解析。
农业活动排放：农业活动是农业土壤重金属污染的主要来源之一。
化肥和农药的过量使用、畜禽养殖产生的粪便、农田灌溉等过程中，重金属元素如铅、汞、铬、镉等容易进入土壤环境，导致污染。
农用地膜的不合理使用也会导致土壤中重金属的积累。
工业废弃物排放：工业废弃物的不合理排放，特别是含有重金属的废水、废气、废渣等，经过雨水冲刷、渗透等途径，很容易进入土壤环境，造成农业土壤的重金属污染。
交通运输排放：随着交通运输的不断发展，汽车尾气、轮胎磨损等产生的重金属颗粒，通过大气沉降和径流等方式进入土壤，也是农业土壤重金属污染的一个重要来源。
城市生活垃圾：随着城市化进程的加快，城市生活垃圾的数量和种类不断增加。
如果不进行合理处理，这些垃圾中的重金属物质很容易通过淋溶、渗透等方式进入土壤，造成农业土壤污染。
为了更好地了解农业土壤重金属污染的来源，需要采用多种技术手段进行解析，如同位素示踪技术、多元统计分析等。
还需要加强对农业土壤重金属污染的监测和预警，及时发现和解决污染问题，保障农业生产和生态环境的安全。
三、重金属污染来源解析技术研究进展随着工业化和城市化的快速发展，农业土壤重金属污染问题日益凸显，对农产品质量和生态环境安全构成了严重威胁。
大气颗粒物来源解析技术指南
附件（试 行）第一章 总 则1.1编制目的为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及相关法律、法规、标准、文件，编制《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》（以下简称“指南”）。
1.2适用范围1.2.1本指南适用于指导城市、城市群及区域开展大气颗粒物（PM10和PM2.5）来源解析工作。
1.2.2本指南内容包括开展大气颗粒物来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等方面。
1.3编制依据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》—3—《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》《重点区域大气污染防治“十二五”规划》GB 3095-2012 环境空气质量标准GB/T 14506.30-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第30部分：44个元素量测定GB/T 14506.28-2010 硅酸盐岩石化学分析方法 第28部分：16个主次成分量测定国家环境保护总局公告2007年第4号 关于发布《环境空气质量监测规范》（试行）的公告HJ 618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法HJ/T 194-2005 环境空气质量手工监测技术规范HJ/T 393-2007 防治城市扬尘污染技术规范当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。
1.4术语与定义下列术语和定义适用于本指南。
颗粒物污染源：向大气环境中排放固态颗粒污染物的排放源统称颗粒物污染源。
环境受体：受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。
大气颗粒物来源解析：通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。
计算机在环境科学与工程方向的应用
计算机技术与环境应用21世纪是信息时代，作为信息化社会标志的计算机也愈来愈广泛地为人类所掌握和利用。
计算机的便捷和高效性提高着社会的生产力，使人们创造着前所未有的物质财富。
与此同时，人口的快速增长、资源的过度消耗、环境污染和生态破坏等也日益成为全球性重大问题，严重阻碍着社会经济的发展，甚至威胁着人类的生存。
随着人类对物质世界认识的不断深化，生产的发展与环境保护日益统一，需以牺牲人类生存的环境为代价的发展也就失去了它原有的意义。
环境工程学（Environmental engineering）是环境学的一个分支学科，它研究运用工程技术和有关学科的原理和方法，保护和合理利用自然资源、防治环境污染，以改善环境质量的学科；其中包括：提供安全、可口和充足的公共给水，适当处置和循环使用污水与固体废物；建立城市和农村符合卫生要求的排水系统；控制水、土壤和空气污染，并消除这些问题对社会和环境所造成的影响。
该学科涉及到公共卫生领域中的工程问题，消除工业健康危害，为城市、农村和娱乐场所提供合适的卫生设施，以及评价技术进步对环境的影响等。
环境工程学还研究环境污染综合防治的方法和措施，以及利用系统工程方法，从区域的整体上寻求解决环境问题的最佳方案。
随着现代科技的日新月异的发展，计算机技术在环境科学和工程专业领域发挥着越来越重要的作用，对于解决一些环境科学与工程上的问题起到了不可替代的作用。
计算机具有处理信息快、存储容量大、可靠性高、准确性高和可以通信等5个方面特点。
当前亿万计算机用户遍布世界上的各个行业与角落。
计算机在科学计算、信息处理、过程控制、人工智能、计算机辅助功能，如计算机辅助设计（Computer Aided Design，简记CAD）、计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，简记CAM）、计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction，简记CAI）、计算机辅助测试（Computer Aided Test，简记CAT）、以及通讯与网络等方面取得了极为广泛的应用；在环境工程领域也得到了广泛的应用。
化学平衡与酸碱平衡的数学模型
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04
化学平衡与酸碱平衡关系 探讨
化学平衡对酸碱平衡影响
化学平衡移动
化学反应达到平衡时，各物质浓度保持不变。当反应条件 改变时，平衡会向减弱这种改变的方向移动，从而影响酸 碱平衡。
酸碱反应与化学平衡
酸碱反应是化学平衡的一种表现形式。当酸或碱加入反应 体系时，会改变原有化学平衡，使平衡向酸碱中和的方向 移动。
平衡常数的定义
酸碱平衡常数是指在一定温度下，酸碱反应达到平衡时，反应物和生成物浓度之间的比值。它是描述酸碱反应平 衡状态的重要参数。
平衡常数的计算
酸碱平衡常数可以通过实验测定或理论计算得到。在计算过程中，需要考虑反应体系中各物质的浓度、活度以及 温度等因素的影响。
酸碱滴定曲线与终点判断
滴定曲线
在酸碱滴定过程中，随着滴定剂的加入，溶液的pH值会发生变化。通过绘制滴定曲线，可以直观地 了解滴定过程中溶液pH值的变化情况。
终点判断
在酸碱滴定中，终点的判断是非常重要的。常用的终点判断方法包括指示剂法、电位滴定法等。这些 方法都是通过观察溶液颜色变化或测量电位变化来判断滴定终点的。
应用实例分析
01
工业生产中的应用
酸碱平衡数学模型在工业生产中有着广泛的应用。例如，在化肥生产、
废水处理等领域，都需要对酸碱平衡进行精确的控制和调整。
02 03
医学领域的应用
在医学领域，酸碱平衡也是非常重要的。人体血液的pH值需要维持在 一个相对稳定的范围内，以保证正常的生理功能。因此，酸碱平衡数学 模型在医学诊断和治疗中也有着重要的应用。
环境监测与保护
在环境监测与保护方面，通过对环境中酸碱度的监测和分析，可以了解 环境污染的状况和程度，为环境保护提供有力的支持。
化学质量平衡模型(CMB)
CMB模型模拟优度的诊断技术 模型模拟优度的诊断技术
（1）源贡献值拟合优度的诊断技术 ） （2）源的不定性 相似性组的诊断技术 ）源的不定性/相似性组的诊断技术 （3）元素浓度计算值拟合优度的诊断技术 ） （4）其他诊断技术 ）
源贡献值拟合优度的诊断技术 序号 1 2 名 称 T— 统计 残 差 平方和 自由度 回 系 百 质 归 数 分 量 定 义 Sj与σSj的比值 指 标
+ +
(6/16 ×Y） ） (3/16 ×Y)
= =
5/16 4/16 X=1/3 Y=2/3
CMB模型假设
（1）各源类所排放的颗粒物的化学组成有明显的差别； （2）各源类所排放的颗粒物的化学组成相对稳定，化学组分之 各源类所排放的颗粒物的化学组成相对稳定， 间无相互影响； 间无相互影响； （3）各源类所排放的颗粒物之间没有相互作用，在传输过程中 各源类所排放的颗粒物之间没有相互作用， 的变化可以被忽略； 的变化可以被忽略； （4）所有污染源成分谱是线性无关的； 所有污染源成分谱是线性无关的； （5）污染源种类低于或等于化学组分种类； 污染源种类低于或等于化学组分种类； （6）测量的不确定度是随机的、符合正态分布。那么，在受体 测量的不确定度是随机的、符合正态分布。那么， 上测量的总物质浓度C就是每一源类贡献浓度值的线性加和。 上测量的总物质浓度C就是每一源类贡献浓度值的线性加和。
2
RATIO2
其余的诊断技术
序 号 1
名称
定义
指标
元素对源贡献值重要性的诊 断
RATIO3 某源类的某元素浓度 计算值与所有源类该 元素的测量值的和之 比 MPIN 元素的灵敏度
2
︱MPIN︱中某元素取值 ︱中某元素取值10.5时，为灵敏元素，影响显 时 为灵敏元素， 著； ︱MPIN︱﹤0.3，不灵敏元 ︱ ， 没有影响； 素，没有影响； ︱MPIN︱在0.3-0.5，模糊 ︱ ， 元素， 元素，影响不显著或者没有 影响。 影响。
水环境中污染物的源解析方法及其应用
水环境中污染物的源解析方法及其应用随着研究的深入，近年来，不断有人提出一些新的解析方法。
由于污染物自身性质和各地区环境条件差异的影响，使这些定量方法在实际应用中表现出不同程度的局限性。
因此，水环境中污染物源解析是当前污染源解析领域的难点之一。
文章主要就水环境中污染物的源解析方法及其应用作了具体的分析，以供参考。
标签：水环境；污染物；源解析方法；应用引言目前，水环境中污染源解析的研究中，受体模型主要包括定性和定量两类。
定性方法直接利用污染物的化学性质或某些化学参数来辨析污染源，如比值法等；定量方法则利用数学分析手段进行源解析，如化学质量平衡法，多元统计法、混合方法等，其中化学质量平衡法、多元统计法的研究历史较长，方法相对成熟。
1、水环境污染物源解析方法及其应用1.1 化学质量平衡法化学质量平衡法是应用最为广泛的受体模型，是Miller等和Winchester等独立提出来的。
美国环保局（USEPA）推荐使用CMB模型，并开发出了相应的应用软件包。
通过CMB模型的实际应用，发现这种方法在具有很多优点的同时也存在一些不足。
优点体现在：①对一个受体样品的分析就可以得到结果，可以避免大量的样品采集所带来的时间和资金等方面的压力；②能够检测出是否遗漏了某重要污染源，并可以对其他方法的适用性进行检验。
当然，CMB模型也有它的局限性，主要体现在：①同一类排放源排放成分是有差别的，同一排放源在不同时间排放物质也不同，而CMB模型没有加以区别；②CMB模型假设从排放源到受体之间，排放的物质组成没有发生变化，而实际上某些物质并不满足该条件；③不能得到每一个污染源对受体中每一种污染物的贡献率，只能得到每一个污染源对受体中污染物总体的综合贡献率。
1.2 多元方法多元方法的基本思路是利用观测信息中物质间的相互关系来产生源成分谱或产生暗示重要排放源类型的因子，主要包括因子分析法及其相关技术（主要包括主成分分析）、多元线性回归法等。
沈阳市某工业园区挥发性有机物活性及来源解析
沈阳市某工业园区挥发性有机物活性及来源解析李一倬1方镜尧羿栗泽苑2华道柱2王帆1英秋实2叶华俊2 (1沈阳环境科学研究院，辽宁沈阳110005&.聚光科技(杭州)股份有限公司，浙江杭州310052)摘要利用沈阳市某工业园区大气监测数据，依据等效丙烯浓度(PEC)和臭氧生成潜势(OFP)法识别园区挥发性有机物(VOCs)活性物种，基于主成分分析(PCA)法和正定矩阵因子分析(PMF)模型进行VOCs来源解析。
结果表明：芳香烃、烯烃和C5烷烃为园区活性较强的组分;PCA法和PMF模型的VOCs来源解析结果基本一致，园区VOCs主要排放源为工艺过程源、溶剂涂料源、工业燃烧源、油品挥发源和机动车尾气源，这与城市大气VOCs来源有明显差异#油品制造、化学药品制造、轮胎制造、溶剂涂料制造和造纸等是园区主要排放VOCs的行业，管理部门应加强对涉及以上行业的相关企业进行重点管控#关键词工业园区挥发性有机物活性物种主成分分析正定矩阵因子分析DOI：10.15985/ki.1001-3865.2021.02.002Active species and source apportionment of volatile organic compounds in an industrial park of Shenyang LI Yizhuo1, FANG Jingyao2LI Zeyuan2,HUA Daozhu2,WANG Fan',YING Qiushi2,YE Huajun2,.(1.Shenyang Academy of Environmental Sciences■,Shenyang Liaoning110005；2.Focused Photonics(Hangzhou)Inc.Hangzhou Zhejiang310052)Abstract:In order to understand the active species and sources of volatile organic compounds(VOCs)in an indusErialpark of Shenyang"field measuremenEs daEa ofambienE VOCs was co l ecEed and analyzed.Propylene-equivalenEconcenEraion(PEC)andozoneformaionpoEenials(OFP)wereusedEodeEermineEheacEivespecies. PrincipalComponenEAnalysis(PCA)andPosi ive MaErix FacEorizaEion(PMF)meEhodswerealsoappliedEoidenify the major VOCs contributing sources.The results showed that aromatic,alkenes and C5alkanes were the most imporEanEreacEive componenEs.The source apporEionmenEs based onEhe PCA and PMF meEhods were almosE idenEicalboEhofwhichindicaEedEhaEindusErialprocess solvenEcoaEingindusErialcombusion gasolineevaporaion andvehicularexhausEwereEhe main VOCssourcesinEhisindusErialpark which wasofgreaEdi f erencewihurban ambient VOCs.In conclusion ,oil manufacturing,chemical manufacturing,tire manufacture,solvent coating and papermaking weremajorsourcesoftheVOCsemissionsandthemanagementshouldstrengthentheemissioncontrol inthesedepartments.Keywords:industrial park；volatile organic compounds；active species；Principal Component Analysis；Positive Matr@xFactor@zaton挥发性有机物(VOCs)是近地面O3和二次有机气溶胶的前体物,在大气化学反应过程中扮演着十分重要的角色「T。
环境保护部关于发布《大气颗粒物来源解析技术指南(试行)》的通知
环境保护部关于发布《大气颗粒物来源解析技术指南(试行)》的通知文章属性•【制定机关】环境保护部(已撤销)•【公布日期】2013.08.14•【文号】环发[2013]92号•【施行日期】2013.08.14•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】环境监测正文环境保护部关于发布《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》的通知（环发[2013]92号）各省、自治区、直辖市环境保护厅（局），新疆生产建设兵团环境保护局，辽河保护区管理局：近年来，随着我国社会经济的快速发展，在我国多个地区接连出现以颗粒物（PM10和PM2.5）为特征污染物的灰霾天气，对人民群众的身体健康和社会经济发展产生影响。
大气颗粒物来源解析工作是科学、有效开展颗粒物污染防治工作的基础和前提，是制定环境空气质量达标规划和重污染天气应急预案的重要基础和依据。
为指导各地开展大气颗粒物来源解析工作，环境保护部特发布《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》。
大气颗粒物来源解析工作是定性或定量识别大气颗粒物的来源，是一项长期、复杂且系统的技术性工作。
大气颗粒物来源解析涉及多种技术方法、模型选择、样品采集与分析、化学成分谱的科学构建、模拟运算以及解析结果评估与应用等，必须强化技术要求和科学规范。
各地应根据空气污染现状、工作基础和污染防治目标，结合社会经济发展水平与技术可行性，科学选择适宜的来源解析技术方法；同时，也要按照标本兼治和循序渐进的原则，针对颗粒物来源解析工作的长期性和专业性要求，加强针对性监测，注重数据积累，增强科学研究，加快人才培养，加强能力建设，开展技术交流与培训，提升颗粒物来源解析工作的水平和能力，不断提高颗粒物来源解析精度。
附件大气颗粒物来源解析技术指南（试行）第一章总则1.1 编制目的为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》（GB3095-2012）及相关法律、法规、标准、文件，编制《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》（以下简称“指南”）。
大气颗粒物来源解析技术指南(试行)
大气颗粒物来源解析技术指南（试行）第一章总则1.1编制目的为贯彻落实《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强大气颗粒物污染防治工作的科学性、针对性和有效性，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》（GB3095-2012）及相关法律、法规、标准、文件，编制《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》（以下简称“指南”）。
1.2适用范围1.2.1本指南适用于指导城市、城市群及区域开展大气颗粒物（PM10和PM2.5）来源解析工作。
1.2.2本指南内容包括开展大气颗粒物来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等方面。
1.3编制依据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防—3—联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》《重点区域大气污染防治“十二五”规划》GB3095-2012环境空气质量标准GB/T14506.30-2010硅酸盐岩石化学分析方法第30部分：44个元素量测定GB/T14506.28-2010硅酸盐岩石化学分析方法第28部分：16个主次成分量测定国家环境保护总局公告2007年第4号关于发布《环境空气质量监测规范》（试行）的公告HJ618-2011环境空气PM10和PM2.5的测定重量法HJ/T194-2005环境空气质量手工监测技术规范HJ/T393-2007防治城市扬尘污染技术规范当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。
1.4术语与定义下列术语和定义适用于本指南。
颗粒物污染源：向大气环境中排放固态颗粒污染物的排放源统称颗粒物污染源。
环境受体：受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。
大气颗粒物来源解析：通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。
大气颗粒物的源解析方法概述
大气颗粒物的源解析方法概述针对大气颗粒物对空气质量和人体健康的重要影响，文章探讨了几种目前国际国内比较流行的大气颗粒物源解析方法，通过源解析可以有效的确定颗粒物的排放源，进而突出重点治理污染严重的污染源及排放源，有效的改善空气质量。
标签：大气；颗粒物；源解析1 概述大气颗粒物对空气质量、大气辐射平衡、气候变化和人体健康等有着重要影响。
通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物（PM10），粒径在2.5微米以下的颗粒物称为细粒子（PM2.5）。
颗粒物对人体健康的影响包括导致呼吸不适及呼吸系统症状（例如气促、咳嗽等）、加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织。
颗粒物的直径越小，进入呼吸道的部位越深。
因此，大气颗粒物尤其是PM10和PM2.5已经成为世界各国主要城市共同面临的大气环境问题，并成为很多城市主要的大气污染物。
通过使用大气颗粒物源解析方法可以确定排放源的种类和排放源的贡献，可以突出重点治理污染严重的污染源及排放源；有效控制大气污染，提高空气质量。
2 大气颗粒物源解析方法指通过化学、物理、数学等方法定性或者定量的识别大气中颗粒物污染的来源的方法，包括源清单法、源模型法和受体模型法。
接下来本文将对这几种方法的原理和实施步骤进行概述。
2.1 源清单法2.1.1 原理：根据排放因子及活动水平估算污染物排放量，根据此排放量识别对环境空气中颗粒物有贡献的主要排放源。
2.1.2 实施步骤。
第一，颗粒物排放源分类。
按照研究需求对颗粒物排放源进行分类。
一般可将颗粒物排放源分为天然源、人为源、混合源和其它源，其中人为源是我们希望努力控制的源。
人为源包括固定燃烧源、生物质开放燃烧源、工业工艺过程源、移动源；其中，固定燃烧源包括电力、工业和民用等，以及煤炭、柴油、煤油、燃料油、液化石油气、煤气、天然气等燃料类型，工业工艺过程源包括冶金、建材、化工等行业。
第二，颗粒物排放源清单的建立。
调查各类颗粒物源的排放特征，根据排放因子和活动水平确定颗粒物排放源的排放量，建立颗粒物排放源清单。
化学反应的平衡常数计算模型
化学反应的平衡常数计算模型化学反应平衡常数是描述反应体系中生成物与反应物浓度之间的关系的物理量。
它通过平衡态反应物和生成物的浓度来定量地描述反应的程度，对于了解反应的趋势和驱动力至关重要。
在研究和应用化学中，使用平衡常数计算模型可以帮助我们预测和控制化学反应的行为。
一、平衡常数的定义化学反应的平衡常数（K）定义为反应体系中各物质摩尔浓度的乘积的比值，如下所示：K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b其中[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度，a、b、c和d表示各物质的化学计量系数。
平衡常数是温度和反应物浓度的函数，它可以用来判断反应的平衡位置和反应物与生成物浓度的关系。
二、平衡常数的计算方法1. 状态方程法状态方程法是一种通过已知反应方程式和各物质初始浓度来计算平衡常数的方法。
首先，根据反应方程式写出各物质的浓度表达式；然后，将浓度表达式代入到平衡常数的定义中，化简并整理方程式，即可得到平衡常数的计算公式。
例如，对于如下反应：2A + 3B ⇌ C + D若反应体系中A和B的初始浓度分别为[A]₀和[B]₀，平衡时A和B的浓度分别为[A]和[B]，C和D的浓度分别为[C]和[D]。
根据上述定义，平衡常数的计算公式为：K = [C]^1 [D]^1 / [A]^2 [B]^32. 偏导数法偏导数法是一种通过化学反应热力学函数来计算平衡常数的方法。
它基于反应焓（ΔH）、反应熵（ΔS）和温度（T）之间的关系，利用Gibbs自由能变化（ΔG）与平衡常数的关系进行计算。
根据Gibbs自由能变化与平衡常数的关系公式：ΔG = ΔH - TΔS = -RT ln K其中ΔH为反应焓变，ΔS为反应熵变，R为理想气体常数，T为温度（单位为开尔文），ln为自然对数。
通过对ΔH、ΔS和T进行测定，可以计算平衡常数K的数值。
三、平衡常数的应用平衡常数的计算模型在化学研究和工业生产中具有广泛应用。
化学质量平衡模型(CMB)
受体 模型
各源类对受体 的浓度贡献值 和分担率。
扩散模式与受体模式主要特点 主要特点
扩 散 模 型 受 体 模 型 1. 所需的输入参数往往不能准确得到，比如源的排放特 征常有较大波动，加上大气过程的复杂性和随机性 2. 对于开放源如土风沙颗粒、海洋气溶胶等，源模型不 好处理
1. 只确定各污染源类的贡献，而不能精确到某个源对受 体的贡献 2. 区分排放物非常相似的排放源尚有困难
2
RATIO2
元素浓度的计算值与测 量值之差与二者标准偏 差平方和的方根之比
|RATIO2|〈2， 拟合好
其余的诊断技术
序 号 1
名称
定义
指标
元素对源贡献值重要性的诊 断
RATIO3 某源类的某元素浓度 计算值与所有源类该 元素的测量值的和之 比 MPIN 元素的灵敏度
2
︱MPIN︱中某元素取值10.5时，为灵敏元素，影响显 著； ︱MPIN︱﹤0.3，不灵敏元 素，没有影响； ︱MPIN︱在0.3-0.5，模糊 元素，影响不显著或者没有 影响。
优度的诊断技术及其它有关的诊断技术。
CMB模型模拟优度的诊断技术
（1）源贡献值拟合优度的诊断技术 （2）源的不定性/相似性组的诊断技术 （3）元素浓度计算值拟合优度的诊断技术
（4）其他诊断技术
源贡献值拟合优度的诊断技术 序号 1 2 名 称 T— 统计 残 差 平方和 自由度 定 义 Sj与σSj的比值 指 标
CMB模型模拟优度的诊断技术
CMB模型是线性回归模型。在线性回归模型的实际应用
中一般需要考虑回归推断的估算值与实测值的偏离程度、 对回归推断有影响的参数及影响程度如何等问题。
解决上述问题的数学方法一般称之回归诊断技术。目前
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受体 模型
各源类对受体 的浓度贡献值 和分担率。
扩散模式与受体模式主要特点 主要特点
扩 散 模 型 受 体 模 型 1. 所需的输入参数往往不能准确得到，比如源的排放特 征常有较大波动，加上大气过程的复杂性和随机性 2. 对于开放源如土风沙颗粒、海洋气溶胶等，源模型不 好处理
1. 只确定各污染源类的贡献，而不能精确到某个源对受 体的贡献 2. 区分排放物非常相似的排放源尚有困难
(3/16×X) (6/16×X)
+ +
(6/16 ×Y） (3/16 ×Y)
= =
5/16 4/16 X=1/3 Y=2/3
CMB模型假设
（1）各源类所排放的颗粒物的化学组成有明显的差别； （2）各源类所排放的颗粒物的化学组成相对稳定，化学组分之 间无相互影响； （3）各源类所排放的颗粒物之间没有相互作用，在传输过程中 的变化可以被忽略； （4）所有污染源成分谱是线性无关的； （5）污染源种类低于或等于化学组分种类； （6）测量的不确定度是随机的、符合正态分布。那么，在受体 上测量的总物质浓度C就是每一源类贡献浓度值的线性加和。
CMB模型模拟优度的诊断技术
CMB模型是线性回归模型。在线性回归模型的实际应用
中一般需要考虑回归推断的估算值与实测值的偏离程度、 对回归推断有影响的参数及影响程度如何等问题。
解决上述问题的数学方法一般称之回归诊断技术。目前
CMB模型中主要的诊断技术有源贡献值拟合优度的诊断技
术、源的不定性和相似性诊断技术、元素浓度计算值拟合
光学显微镜
扫描电子显微 镜（SEM）
计算机控制扫 描电镜 （CCSEM）
化学－统计学方法
化学质量平衡(CMB)法 因子分析法 多元线性回归 (MLR) 富集因子法 空间模式
城区受体模型的研究方法
一般说来，受体模型求解的是某一种源 类对受体颗粒物的贡献值，而不是某一 个源对受体颗粒物的贡献值，这是与源 模型不同之处。
CMB模型的算法
示踪元素法
线性程序法 普通加权最小二乘法
岭回归加权最小二乘法
有效方差最小二乘法
受体模型解法
示踪元素解法比较简单，但准确度不高， 可用于粗略估计源的贡献值。 线性程序解法在提出后没有得到充分发展。 普通加权最小二乘法考虑了环境受体处物 质实测浓度的误差，为解析结果提供了置 信区间。 岭回归解法在解析共线性源方面体现了普 通加权最小二乘法不具备的优点。 有效方差最小二乘法不仅考虑了环境受体 处物质实测浓度的误差，而且考虑了在确 定源成分谱时的分析误差。
不定性/相似性组的诊断技术
序号 1 名称 不定性 源类 相似性 源类 定义 指标
贡献值小于检出 TSTAT<2.0 限的源类 成分谱相近或成 特征向量大 比例的源类 于0.25
排放源种类很复杂。
化学质量平衡受体模型
基础是质量守恒，原理清楚，易于为人 们接受，是应用最广泛的一种模型； 要经常监测源样品和受体样品，列出排 放源清单，具有区域性和实效性的特点； 可以定量评价各类源的贡献率。
化学质量平衡受体（CMB）模型
CMB方程
Ci
F
j 1
J
i j
S
j
优度的诊断技术及其它有关的诊断技术。
CMB模型模拟优度的诊断技术
（1）源贡献值拟合优度的诊断技术 （2）源的不定性/相似性组的诊断技术 （3）元素浓度计算值拟合优度的诊断技术
（4）其他诊断技术
源贡献值拟合优度的诊断技术 序号 1 2 名 称 T— 统计 残 差 平方和 自由度 定 义 Sj与σSj的比值 指 标
扩散模型和受体模型的输入和输出
输入
扩散 模型
1. 源的排放参数如排放速率、化学组 成；2. 排气筒参数；3. 气象参数(风 速、大气稳定度等)和一些气胶动力 学参素(如扩散系数、颗粒生、凝聚、 沉降等)。 排放源的化学成分谱，受体的物理化 学成分谱（粒子分布，形态，化学组 成等）。
输出
某个排放源对 某个接受点的 浓度贡献值。
化学质量平衡模型（CMB） 介绍
2006.11.15
主要内容
颗粒物源解析介绍 CMB模型原理 CMB软件
源模型（扩散模型）与 受体模型
源排放参数 源模型 扩散参数 源模型流程示意图 一些源的参数 环境浓度 受体模型 估计源的影响 估计环境浓度
一些扩散参数
受体模型流程示意图
源模型使用源排放计算环境浓度。受体模型使用环境浓度计算源贡献。 (From Watson, 1979.)
受体模型的特点
受体模型不要求对污染源进行详 细调查，不依赖于气象资料和气 溶胶在大气中的许多特性参数， 而且能解决扩散模型难以处理的 一些问题，可于扩散模型相互结 合，取长补短，因而，受体模型 自70年代问世以来发展迅速。
显微法
方法 技术内容及特点
根据颗粒物的特征（大小、形态、颜色及其它 光学特性）确定其类别，可分析直径>1m的气 溶胶粒子。 1 、可以观察 1m 以下的粒子； 2 、费用高，对 无定型物不能用；3、手工检查颗粒物费时，限 制了测量数目。 1、根据粒径、形态、元素组成识别粒子，准确 的颗粒物分类是在受体模型中使用CCSEM的基 础；2、分析速度快，对大多数粒子都可计测， 可以显示粒子的精细结构；3、费用高，不能用 于有机粒子。
3
若T<2.0，拟合差 若T≥2.0，拟合好 拟合元素的测量值与计算 X2<1，拟合好 值之差的平方的加权和 X2>2，拟合一般 X2>4，拟合差 参与拟合的元素数目与源 n ≥0，方程组有解 的数目差
4
5
回 系 百 质
归 数 分 量
浓度计算值的方差与测量 0.8<R2≤1，拟合好 值的方差之比 R2≤0.8，拟合差 各源类贡献浓度计算值之 PM=100%，拟合好 和与受体总质量浓度测量 80% ≤ PM≤120%，可 值之比 以接受
i=1，2……I：组分 j=1，2……J：源类
只有当i≥j时，方程组的有解。 源类j的贡献率为： η = Sj/C×100%
化学质量平衡模型原理图解
源 1 源 2 混合
成分/16×1/3) +
(6/16 ×2/3）
=
5/16
化学质量平衡模型原理图解
源1 贡献率X 源2 贡献率Y