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文檔簡介
1、大氣顆粒物來源解析技術(shù)能夠識(shí)別顆粒物主要污染源類,并定量估算各源貢獻(xiàn)。受體模型是一種非常重要的源解析技術(shù),在國內(nèi)外源解析研究工作中發(fā)揮了重要作用。其中,因子分析類模型是對長時(shí)間序列的受體樣品進(jìn)行解析,識(shí)別主要污染源類及貢獻(xiàn)。因此,環(huán)境受體數(shù)據(jù)(稱“受體數(shù)據(jù)集”)是因子分析類模型的基礎(chǔ),掌握受體數(shù)據(jù)集的物理化學(xué)特征是得到科學(xué)的源解析結(jié)果的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的源解析技術(shù)主要針對二維受體數(shù)據(jù)集進(jìn)行的源解析研究,通常包含時(shí)間序列維度和化學(xué)組分維度。隨著
2、受體采樣、分析技術(shù)的提高,受體數(shù)據(jù)集的形式也得到了發(fā)展,三維受體數(shù)據(jù)集日漸增多,如多點(diǎn)位三維受體數(shù)據(jù)集(以時(shí)間、化學(xué)組分、空間為維度)和多粒徑三維受體數(shù)據(jù)集(以時(shí)間、化學(xué)組分、粒徑為維度)。針對三維受體數(shù)據(jù)集,已經(jīng)出現(xiàn)了以PMF3為代表的三維源解析技術(shù)。把時(shí)空特征和粒徑分布等信息納入源解析體系,充分挖掘化學(xué)組分、時(shí)間、空間、粒徑等維度信息,能夠提高因子有效性。
本論文的目的是基于三維受體數(shù)據(jù)集物理化學(xué)特征,研究并構(gòu)建新型三維源
3、解析技術(shù),充分挖掘多點(diǎn)位、多粒徑等三維受體數(shù)據(jù)集信息,從而提高源解析結(jié)果準(zhǔn)確性。首先,本論文通過分析不同類型三維受體數(shù)據(jù)集特征,發(fā)現(xiàn)多點(diǎn)位三維受體數(shù)據(jù)特征為顆粒物在不同點(diǎn)位的源成分譜一致,源貢獻(xiàn)趨勢不一定相同;多粒徑三維受體數(shù)據(jù)集特征為不同粒徑顆粒物的源貢獻(xiàn)趨勢一致,源成分譜有差異。之后,利用模擬實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)二維因子分析模型和傳統(tǒng)三維因子分析模型處理三維受體數(shù)據(jù)集時(shí),不能充分挖掘點(diǎn)位、粒徑間的重要信息,或者不能完全處理具有不同特征
4、的三維數(shù)據(jù)集。
基于上述三維受體數(shù)據(jù)集特征和傳統(tǒng)因子分析模型適用性,構(gòu)建兩類新型三維因子分析類模型。針對多點(diǎn)位三維受體數(shù)據(jù)集特征,提出“多貢獻(xiàn)矩陣嵌套平行因子分析”算法,構(gòu)建新型多點(diǎn)位三維因子分析(AAB three-way)模型,AAB three-way模型可以在不同點(diǎn)位得到相同源成分譜及各自不同的源貢獻(xiàn)矩陣。針對多粒徑三維受體數(shù)據(jù)集特征,利用“多源譜矩陣嵌套平行因子分析”算法,構(gòu)建新型多粒徑三維因子分析(ABB thre
5、e-way)模型,ABB three-way模型針對不同粒徑的顆粒物得到相同源貢獻(xiàn)矩陣以及不同源成分譜矩陣。模擬實(shí)驗(yàn)評估表明,新型三維因子分析模型在不同程度源成分譜差異性或者源貢獻(xiàn)趨勢差異性下,均可得到較理想結(jié)果。
此外,利用新型三維受體模型分別對天津、成都市的環(huán)境三維受體數(shù)據(jù)集進(jìn)行了來源解析,均得到了較合理的結(jié)果,并分析了新型三維受體模型的可行性和優(yōu)勢。本論文為新型三維受體模型在今后源解析研究工作中的應(yīng)用提供了新的思路和基礎(chǔ)
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