[发明专利]一种基于同位素技术的大气细颗粒物来源解析方法和装置

权利要求书

1.一种基于同位素技术的大气细颗粒物来源解析方法，其特征在于，包括：

对采集到的目标区域的大气细颗粒物和采集到的所述目标区域的各污染源进行元素和元素的同位素分析，以得到所述大气细颗粒物中各目标元素的含量及其同位素组成和各污染源中各目标元素的含量及其同位素组成；

利用所述大气细颗粒物中各目标元素的含量及其同位素组成和各污染源中各目标元素的含量及其同位素组成得到各所述污染源对大气细颗粒物的贡献值。

2.如权利要求1所述的大气细颗粒物来源解析方法，其特征在于，利用所述大气细颗粒物中各目标元素的含量及其同位素组成和各污染源中各目标元素的含量及其同位素组成，得到各所述污染源对大气细颗粒物的贡献值，包括：

利用所述大气细颗粒物中各目标元素的含量及其同位素组成和各污染源中各目标元素的含量及其同位素组成建立同位素平衡方程组，其中，所述同位素平衡方程组中包括的方程的数量与所述目标元素的数量相等；

对所述同位素平衡方程组进行求解，以得到各所述污染源对大气细颗粒物的贡献值。

3.如权利要求2所述的大气细颗粒物来源解析方法，其特征在于，利用所述大气细颗粒物中各目标元素的含量及其同位素组成和各污染源中各目标元素的含量及其同位素组成建立同位素平衡方程组，包括：

当所述污染源的数量等于所述目标元素的数量与1的和时，通过以下公式建立所述同位素平衡方程组：

其中，F_i为所述大气细颗粒物中目标元素i的含量，δ_i为所述目标元素i的同位素组成，F_ij为第j个污染源中所述目标元素i的含量，X_j为j个污染源对大气细颗粒物的贡献值,δ_ij为第j个污染源中所述目标元素i的同位素组成，J为所述污染源的数量，j的取值依次为1、2、3、4……J，i的取值依次为1、2、3、4……I，I为所述目标元素的数量，X_j之和为1-M，M为硫酸盐、硝酸盐和二次有机气溶胶对大气细颗粒物的总贡献率。

4.如权利要求1所述的大气细颗粒物来源解析方法，其特征在于，利用大气细颗粒物中各目标元素的含量及其同位素组成和各污染源中各目标元素的含量及其同位素组成，得到各所述污染源对大气细颗粒物的贡献值，包括：

当所述污染源的数量小于所述目标元素的数量与1的和时，通过以下公式建立所述同位素平衡方程组：

使用有效方差最小二乘法求解方程，可以得到各所述污染源对大气细颗粒物的贡献值：

其中，为大气细颗粒物中目标元素i的含量测量值F_i的标准偏差，为大气细颗粒物中目标元素i的同位素组成测量值δ_i的标准偏差，为第j个污染源对大气细颗粒物的贡献值X_j的标准偏差，为第j个污染源中目标元素i的含量测量值F_ij的标准偏差，δ_ij为第j个污染源中目标元素i的同位素组成测量值的标准偏差，在m²取最小值时，得到的X_j为j个污染源对大气细颗粒物的贡献值的最优解。

5.如权利要求1所述的大气细颗粒物来源解析方法，其特征在于，利用所述大气细颗粒物中各目标元素的含量及其同位素组成和各污染源中各目标元素的含量及其同位素组成，得到各所述污染源对大气细颗粒物的贡献值，包括：

当所述污染源的数量大于所述目标元素的数量与1的和时，通过以下公式建立所述同位素平衡方程组：

使用雅克比迭代法求解方程，可以得到各所述污染源对大气细颗粒物的贡献值：

X^k+1＝D^-1(L+U)X^k+D^-1B；

其中，收敛条件为||X^k+1-X||_∞≤10^-5，a_ij＝F_ij·δ_ij，b_i＝F_i·δ_i。