[发明专利]一种高粒径分辨率大气颗粒物风险来源解析方法

说明书

一种高粒径分辨率大气颗粒物风险来源解析方法，所述方法包括步骤：采样大气颗粒物，并得到不同粒径段的颗粒物；使用新型多粒径三维因子分析模型分析各粒径段颗粒物的源类和源类贡献；使用ICRP呼吸道沉积模型计算各粒径段颗粒物的沉积效率和沉积通量；使用健康风险评估模型评估各预设来源颗粒物的健康风险。本申请提供的一种高粒径分辨率大气颗粒物风险来源解析方法，可以计算不同粒径颗粒物在人体呼吸道中的沉积效率，从而更加精确地量化不同来源颗粒物给人体健康带来的风险。

技术领域

本发明属于环境科学技术领域，具体涉及一种高粒径分辨率大气颗粒物风险来源解析方法。

背景技术

大气中含有许多颗粒物，这些颗粒物在人体呼吸时会进入人体呼吸道，当吸入颗粒物浓度达到一定值时，则会影响人体健康。大气中颗粒物的来源众多，每种来源的颗粒物对人体健康的影响各不相同，但是目前缺少对各预设来源的颗粒物对人体健康影响的具体量化评估方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高粒径分辨率大气颗粒物风险来源解析方法，所述方法包括步骤：

采样大气颗粒物，并得到不同粒径段的颗粒物；

使用新型多粒径三维因子分析模型分析各粒径段颗粒物的源类和源类贡献；

使用ICRP呼吸道沉积模型计算各粒径段颗粒物的沉积效率和沉积通量；

使用健康风险评估模型评估各预设来源颗粒物的健康风险。

优选地，所述采样大气颗粒物包括步骤：

使用多粒径分级采样器采样大气颗粒物样品，并得到不同粒径段的颗粒物；

使用电感藕合等离子体质谱法测量各粒径段颗粒物上的元素；

使用离子色谱测量各粒径段颗粒物中的离子；

使用碳组分分析仪测量有机碳和元素碳。

优选地，所述使用新型多粒径三维因子分析模型分析各粒径段颗粒物的源类和源类贡献包括：使用新型多粒径三维因子分析模型对各粒径段颗粒物的三维受体数据进行因子分析，以得到各粒径段颗粒物的源谱矩阵和源贡献矩阵。

优选地，各粒径段颗粒物的源类贡献的计算公式为：

其中，x_ijk是k粒径段中第i个样品中第j种组分的质量浓度，a_ip是第p个源类对第i个样品的贡献，b_jpk是k粒径段中第p个源类源谱中第j种组分的含量，e_ijk是k粒径段第i个样本中第j个组分的残差。

优选地，所述使用ICRP呼吸道沉积模型计算各粒径段颗粒物的沉积效率和沉积通量包括：

将呼吸道分为头部气道、肺部气道和肺部三个部位；

计算各部位对应的沉积效率；

将三个部位对应的沉积效率相加，以得到呼吸道的总沉积效率；

根据各部位对应的沉积效率计算各部位对应的沉积通量；

将三个部位对应的沉积通量相加，以得到呼吸道的总沉积通量。

优选地，各部位对应的沉积效率的计算公式为：

其中，DF_HA，i、DF_TB，i和DF_AR，i分别为头部气道、肺部气道和肺部对应的沉积效率，D_p，i表示每一粒径段中所有颗粒物的几何平均直径。