一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法技术

一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法，所述方法包括步骤：采集大气颗粒物，以得到颗粒物样品；分析测定颗粒物样品中的化学组分；采用因子分析模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献；识别颗粒物样品中污染源来向并计算对应的污染源来向贡献；采用风险评估模型评估预设污染源的健康风险。本申请提供的一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法，可以定量分析预设来向上大气颗粒物对人体健康的风险影响，从而更好地判断特定来向颗粒物的健康风险，有针对性地治理，进而优化源控制策略。进而优化源控制策略。进而优化源控制策略。

【技术实现步骤摘要】
一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法


[0001]本专利技术属于环境科学
，具体涉及一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法。

技术介绍

[0002]已有的大气颗粒物来向源解析方法是计算各源类不同来向上对大气颗粒物质量浓度的贡献，但是缺少相应的大气颗粒物健康风险来源解析方法，从而无法定量分析不同来向上大气颗粒物对人体健康的风险影响。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法，所述方法包括步骤：
[0004]采集大气颗粒物，以得到颗粒物样品；
[0005]分析测定颗粒物样品中的化学组分；
[0006]采用因子分析模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献；
[0007]识别颗粒物样品中污染源来向并计算对应的污染源来向贡献；
[0008]采用风险评估模型评估预设污染源的健康风险。
[0009]优选地，所述采集大气颗粒物包括：采用大气颗粒物采样器采集大气颗粒物，以得到颗粒物样品。
[0010]优选地，所述分析测定颗粒物样品中的化学组分包括步骤：
[0011]采用电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合原子发射光谱仪或X-射线荧光光谱仪分析测定颗粒物样品中的元素组分及有毒有害重金属组分；
[0012]采用离子色谱仪分析测定颗粒物样品中的离子组分；
[0013]采用碳组分分析仪分析测定颗粒物样品中的有机碳和元素碳；
[0014]采用气相色谱-质谱联用仪分析测定颗粒物样品中的多环芳烃。
[0015]优选地，所述采用因子分析模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献包括：采用PMF模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献。
[0016]优选地，所述颗粒物样品的源类贡献计算公式为：
[0017][0018]其中，x
ij
是第i个颗粒物样品中第j种组分的质量浓度，g
ik
是第k个源类对第i个颗粒物样品的贡献，f
kj
是第k个源类源谱中第j种组分的含量，e
ij
为残差因子矩阵。
[0019]优选地，所述识别颗粒物样品中污染源来向并计算对应的污染源来向贡献包括步骤：
[0020]采用HYSPLIT模型计算颗粒物样品的流动后轨迹，并对后轨迹聚类分析，以识别出污染源可能来向；
[0021]获取颗粒物样品的源类贡献时间序列；
[0022]将所述时间序列与所述可能来向进行一一对应耦合，以建立PMF-后轨迹耦合模型；
[0023]采用所述PMF-后轨迹耦合模型计算污染源来向贡献及对应的分担率。
[0024]优选地，所述污染源来向贡献的计算公式为：
[0025][0026]其中，为污染源来向贡献，g
ik
为方向I中第k源类对第i个颗粒物样品的贡献，n
I
为方向I中样品的数目；N为后轨迹总数。
[0027]优选地，所述污染源来向的分担率计算公式为：
[0028][0029]其中，为污染源来向的分担率，为污染源来向贡献，TC为整个采样期间颗粒物样品的平均浓度。
[0030]优选地，所述采用风险评估模型评估预设污染源的健康风险包括：
[0031]采用风险评估模型计算预设污染源通过吸入途径引起的癌症风险和非癌症风险；
[0032]获取污染源来向及对应的来向贡献；
[0033]计算预设污染源在预设方向上的风险百分比。
[0034]本申请提供的一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法，可以定量分析预设来向上大气颗粒物对人体健康的风险影响，从而更好地判断特定来向颗粒物的健康风险，有针对性地治理，进而优化源控制策略。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1是本专利技术提供的一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法的流程示意图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0038]如图1，在本申请实施例中，本申请提供了一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法，所述方法包括步骤：
[0039]S1：采集大气颗粒物，以得到颗粒物样品；
[0040]S2：分析测定颗粒物样品中的化学组分；
[0041]S3：采用因子分析模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献；
[0042]S4：识别颗粒物样品中污染源来向并计算对应的污染源来向贡献；
[0043]S5：采用风险评估模型评估预设污染源的健康风险。
[0044]在本申请实施例中，首先采集大气颗粒物，可以得到多种颗粒物样品；然后分析测定颗粒物样品中的化学组分；接着采用因子分析模型识别颗粒物样品的源类，并计算对应的源类贡献，也即判断颗粒物样品的来源，以及每种来源的颗粒物样品在所有颗粒物样品中所占的比例；接着分析颗粒物样品的污染源来向，并计算对应的污染源来向贡献，也即判断颗粒物样品中的污染源来向，并且计算对应的污染源来向贡献；最后采用风险评估模型评估预设污染源的健康风险，从而得到大气颗粒物健康风险来向源的解析结果。
[0045]在本申请实施例中，步骤S1中的采集大气颗粒物包括：采用大气颗粒物采样器采集大气颗粒物，以得到颗粒物样品。
[0046]在本申请实施例中，步骤S2中的分析测定颗粒物样品中的化学组分包括步骤：
[0047]采用电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合原子发射光谱仪或X-射线荧光光谱仪分析测定颗粒物样品中的元素组分及有毒有害重金属组分；
[0048]采用离子色谱仪分析测定颗粒物样品中的离子组分；
[0049]采用碳组分分析仪分析测定颗粒物样品中的有机碳和元素碳；
[0050]采用气相色谱-质谱联用仪分析测定颗粒物样品中的多环芳烃。
[0051]具体地，通过上述各方式可以分析测定颗粒物样品中的化学组分，比如分析结果可以为：元素包括有Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、Zn等；离子包括有Cl-、NO
3-、SO
42-、NH
4+
等；重金属包括有Cr、Co、Mn、Ni、Cu、Cd、Hg、Pb等。
[0052]在本申请实施例中，可以采用主成分分析-多元线性回归(PCA-MLR)模型、Unmix模型和正定矩阵因子分解(PMF)模型等多种模型对识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献。
[0053]具体地，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大气颗粒物健康风险来向源解析方法，其特征在于，所述方法包括步骤：采集大气颗粒物，以得到颗粒物样品；分析测定颗粒物样品中的化学组分；采用因子分析模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献；识别颗粒物样品中污染源来向并计算对应的污染源来向贡献；采用风险评估模型评估预设污染源的健康风险。2.根据权利要求1所述的大气颗粒物健康风险来向源解析方法，其特征在于，所述采集大气颗粒物包括：采用大气颗粒物采样器采集大气颗粒物，以得到颗粒物样品。3.根据权利要求1所述的大气颗粒物健康风险来向源解析方法，其特征在于，所述分析测定颗粒物样品中的化学组分包括步骤：采用电感耦合等离子体质谱仪、电感耦合原子发射光谱仪或X-射线荧光光谱仪分析测定颗粒物样品中的元素组分及有毒有害重金属组分；采用离子色谱仪分析测定颗粒物样品中的离子组分；采用碳组分分析仪分析测定颗粒物样品中的有机碳和元素碳；采用气相色谱-质谱联用仪分析测定颗粒物样品中的多环芳烃。4.根据权利要求1所述的大气颗粒物健康风险来向源解析方法，其特征在于，所述采用因子分析模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献包括：采用PMF模型识别颗粒物样品的源类并计算对应的源类贡献。5.根据权利要求4所述的大气颗粒物健康风险来向源解析方法，其特征在于，所述颗粒物样品的源类贡献计算公式为：其中，x
ij
是第i个颗粒物样品中第j种组分的质量浓度，g
ik
是第k个源类对第i个颗粒物样品的贡...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛倩倩，田瑛泽，冯银厂，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：