大气颗粒物源解析化学质量平衡模型研究进展

化学质量平衡模型是我国目前大气颗粒物源解析最常用的模型之一。在简单介绍化学质量平衡模型的基础上,对其在成分谱、算法、研究对象等方面的研究现状进行了综述,并结合这几方面的综述对其今后的发展趋势进行了分析。     

城市大气颗粒物中多环芳烃的源解析研究

[目的]研究吉林市大气颗粒物(TSP)样品中多环芳烃(PAHs)分布状况。[方法]对吉林市4个采样点2005年大气颗粒物中PAHs进行分析,分析检出的16种PAHs的浓度特征与污染状况,并采用因子分析与多元线性回归方法对大气颗粒物样品中PAHs进行源解析。[结果]区域内16种PAHs浓度最小值为0.006 6 ng/m3,最大值为137.480 2 ng/m3,样品∑PAHs浓度范围为14.239 4～445.436 5 ng/m3,平均浓度为118.775 6 ng/m3,非采暖期样品平均∑PAHs大于采暖期;主要污染物来源为汽油及天然气燃烧与燃煤源,贡献率分别为77.85%、18.42%,其他源贡献率为3.73%。[结论]该研究可为确定污染物来源、制定吉林市大气污染物防治规划提供理论依据。     

海口市冬季大气颗粒物PM2.5中多环芳烃源解析

于2014年冬季在海口市两个采样点采集大气PMz5样品,采用超声萃取和GC/MS分析了PM2.5中16种PAHs,探讨了其含量分布特征,并运用因子分析/多元线性回归对PAHs来源进行定性和定量源解析.结果表明,冬季PM2.5中PAHs质量浓度为3.191～15.539ng/m3,两个采样点平均质量浓度为6.771 ng/m3;高温热解和交通污染混合源、生物质燃烧、天然气是PM25中PAHs的3类主要来源,其贡献率分别为74％、10％、16％.     

基于PMF模型的葫芦岛锌厂周边农田土壤重金属源解析

以葫芦岛锌厂周边农田土壤为研究对象,测定样品中8项重金属含量,对测试数据进行评价,并在此基础上结合正定矩阵因子(PMF)受体模型,定量解析农田土壤重金属的来源.结果表明:8项重金属的均值范围为2.6～625.3mg·kg-1.根据正定矩阵因子分解模型解析结果,将因子1判定为交通和农业的混合源;因子2判定为自然源;因子3...     

基于聚类分析和因子分析的混合尘源解析新方法

运用聚类分析和因子分析来解决大气颗粒物源解析CMB模型（化学质量平衡模型）在解析混合尘源中遇到的共线性问题。即通过聚类分析对排放源进行共线性强弱分类,根据分析结果对其中共线性较强的一类（扬尘类源）提取主因子,并和其他独立尘源共同带入CMB模型进行计算。最后将主因子贡献量返回,得到各个源贡献值。通过和其他方法的效果进行比较,结果表明,该方法解析结果符合实际,具有可行性。     

基于“压力－响应”态势的重庆市农业面源污染的源解析

【目的】研究重庆市39个区县农业面源污染的主要污染物、主要污染源、主要影响因子、主要污染区域。【方法】按照重庆市“一圈两翼”发展战略,在区县级尺度上,采用清单分析方法,核算化学肥料施用、有机肥施用、农作物秸秆、畜禽养殖、水产养殖、农村生活污水、生活垃圾和农田土壤侵蚀等8个来源对农业面源污染化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD5）、全氮（TN）、全磷（TP）排放负荷及其贡献。应用“压力－响应”指标体系,对农业面源污染进行源解析。【结果】重庆市农业面源污染引起的COD、BOD5、TN、TP绝对排放量分别为60.13×104、29.62×104、16.22×104和3.29×104t•a-1,其负荷已超过城市工业与生活污染负荷。因农业面源污染引起COD、BOD5、TN、TP的排放浓度分别是20.72、10.64、5.58、1.27 mg•L-1。TN、TP均已达到严重污染水平,BOD5达到轻度污染水平,COD显示为临界警戒水平。“一圈”地区严重污染,“两翼地区”中度污染。【结论】主要污染物是TP、TN,主要污染源是畜禽养殖和化肥施用,主要影响因子是农业总产值。基于国土等标排放系数的压力态势和水质指数的响应态势,确定主要污染区域是沙坪坝区、大渡口区、合川区、永川区、荣昌县、铜梁县、璧山县、大足县等区县。     

R型聚类与模糊聚类分析在源解析中的应用

近年来,聚类分析在环境科学研究中的应用越来越多,R型聚类和模糊聚类是2种常用的聚类分析方法。利用这2种方法对龙岩市大气颗粒物源解析工作中的源样品数据进行聚类分析,并对结果进行比较,研究聚类分析方法在源解析工作中的应用问题。结果表明,聚类分析方法在源解析工作中的应用有实际意义,相比较而言,R型聚类方法的聚类过程比较复杂但是结果精细;模糊聚类计算过程简洁但聚类结果相对粗糙。2种方法都可将研究对象分成若干个类别,但是在得到某一特定个数的聚类结果时所对应的相关系数区间取值不一定相同。最后,讨论了聚类分析在源解析工作中应用的意义和前景。     

大气颗粒物的源解析工作中常用的受体模型及其应用情况

污染源与空气质量的关系一直是环境科学研究的重点。环境科学中污染物来源的数学模型可分为扩散模型和受体模型。其中,受体模型作为源解析的一种重要手段,已应用于城区、区域乃至全球大气环境,通过分析大气颗粒物化学成分和物理特性来推断污染物来源,估算各类污染源贡献率。基于此,介绍大气颗粒物的几种受体模型,在工作中的应用情况及受体模型的缺点。     

苏州市农业面源污染源强解析与评价

采用清单分析、等标排放量、内梅罗综合水质指数评价等方法,对长三角典型区域苏州市的农业面源污染的来源、地区分布和污染风险进行了解析。研究结果发现,苏州市农业面源污染物排放量较大,年排放COD 171 268.2 t,氨氮6 510.5 t、总氮21 839.3t,总磷3 335.7 t,属于典型的生产与生活复合型污染。面源污染物来源多元化,发现畜禽养殖业是COD 和总磷排放的重要来源,而氨氮和总氮主要来自农村生活源。按照地区来说,太仓市COD和总磷排放量居首,而苏州市区是氨氮和总氮的最主要排放地区。苏州市农业面源污染造成的综合水质指数均值为2.6,在中等污染水平,其中苏州市区和昆山市为轻污染,张家港市为中等污染,而常熟市和太仓市均属于严重污染区域。农业面源污染强度与地方农林经济并未有显著的关系。     

生长模型 McDill-Amateis的遗传算法拟合研究

生长模型McDill-Amateis的参数有明确的生物学意义,能较好地反映林木的生长过程,其参数的拟合有多种方法,应用基于实数编码的遗传算法取得了理想的结论。     

湘中南农田土壤重金属污染特征及源解析

湖南省部分农田存在重金属污染现象,不仅影响农作物生长,而且威胁人体健康。为进一步明确土壤重金属分布特征,定量解析污染来源,采集了湖南省重金属潜在风险区内典型水旱轮作区107个土壤样品、13个肥料样品和31个灌溉水样品,测定了其中Cd、Pb、Zn、Cu 4种元素含量,并利用UNMIX模型对农田重金属污染源进行了解析。结果表明：研究区域内表层土壤Cd、Pb、Zn、Cu平均含量分别为背景值的5.22倍、4.58倍、1.10倍、1.49倍,其中Cd、Pb富集明显;对比国家土壤重金属二级标准,点位超标率分别为69.16%、5.61%、3.73%和6.54%,可见Cd污染尤为严重。肥料和灌溉水中Cd含量未超过我国有关限量标准。UNMIX解析结果表明,在郴州和衡阳区域,土壤表层Cd污染主要由工业活动（贡献率分别为66.15%和64.88%）引起,Pb污染同时受工业活动（贡献率分别为49.10%和54.28%）和交通运输及自然污染（贡献率分别为43.24%和50.23%）共同影响;在长沙区域,土壤表层Cd污染受农业源影响最大（61.50%）,而Pb污染主要与交通运输及自然污染综合源（94.29%）有关。综合3个研究区域,土壤表层Zn、Cu污染物主要来源于施肥和灌溉等农事活动。本研究结论可为湖南省典型水旱轮作区重金属污染防控和治理提供理论基础。     

太湖底泥多环芳烃分布及来源解析

对29个太湖底泥样品中16种多环芳烃(PAHs)含量进行了调查,对其空间分布及来源进行了分析。结果表明,16种PAHs中15种被普遍检出(苊烯在大部分底泥中未检出),ΣPAHs浓度范围为255.1~1059.4 ng·g-1,平均580.5 ng·g-1;苯并(b)荧蒽浓度水平最高,平均浓度均超过80 ng·g-1,是太湖底泥中含量较高的污染物。空间分析表明,湖边采集的底泥中PAHs浓度较高,湖心底泥中PAHs浓度较低。利用低环/高环比值法、等级聚类法、PCA-MLR模型解析法分析了污染源类型及贡献,结果表明,太湖底泥中PAHs的主要来源是汽油、柴油燃烧源以及煤、木材燃烧源,其中汽油、柴油燃烧源的分担率为53%,煤、木材燃烧源的分担率为46%。利用苯并(a)芘当量浓度(Ba PE)对PAHs毒性进行评估,结果表明Ba PE浓度为(50.37±19.70)ng·g-1。     

遗传算法在杨木单板改性中的应用

介绍了遗传算法原理、特点和算法过程,回顾了国内外把遗传算法应用到木材科学领域的研究现状;在此基础上,提出了遗传算法在该领域研究和生产中的应用前景。最后应用遗传算法全局搜索能力对杨木单板强化复合材进行研究,对混合树脂液聚合工艺参数与树脂转化率之间的神经网络模型权值、阈值进行优化,探索最佳的树脂液聚合工艺。结果显示优化后网络的训练步长减小,推广性能有所提高。