[发明专利]一种大气细颗粒物(PM2.5)排放源解析定位的方法

摘要

本发明通过在一定区域内的中心点设置大气细颗粒物(PM2.5)在线自动化学成分分析仪器，同时在区域内以该中心为圆心，360度全方位覆盖布设小型PM2.5在线检测器进行网格化监测。其中PM2.5在线化学成分分析仪得到PM2.5的主要化学成分，网格化布设的PM2.5检测器同时得到区域内各方位纵深分布PM2.5浓度分布数据，这两种数据都输入因子分析模型计算机，先使用因子分析模型计算PM2.5的多种化学成分的主要解释因子，然后将提取的主要因子重建时间序列数据，再将重建的因子时间序列数据与网格化PM2.5浓度数据共同再次进行因子分析，得到的二次主因子，通过提取其中各二次因子贡献较大的各点位的位置信息可以得到PM2.5的主要化学成分来源的解析与定位。

主权项

1.一种大气细颗粒物PM2.5排放源解析定位的方法，该方法由PM2.5排放来源解析定位的装置实现，其特征是，PM2.5排放来源解析定位的装置由PM2.5在线化学成分分析仪器，PM2.5浓度检测器构成的网格化监测系统以及因子分析模型计算机构成，所述的PM2.5在线化学成分分析仪器实现PM2.5的化学成分数据监测，所述的PM2.5浓度检测器构成的网格化监测系统实现特定区域内网格化的PM2.5浓度数据监测，然后将两部分的数据通过互联网实时上传至因子分析模型计算机，由因子分析模型计算机安装的数据库程序部将数据储存后输入因子分析模型程序部，由因子分析模型程序部首先对PM2.5化学成分计算PM2.5的化学成分的主要因子，然后将化学成分主要因子重建时间序列数据，再将重建的化学成分主因子时间序列数据与PM2.5网格化浓度数据共同再次进行因子分析计算，得到的化学成分与网格点关联的二次因子，其中就可以得到PM2.5的主要化学成分的排放来源，以及排放来源的位置，实现PM2.5的排放源解析定位；所述的PM2.5在线化学成分分析仪器为：可以实时采集大气环境中的PM2.5颗粒物，然后对实时样品进行成分检测，可检测的成分有Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd、OC、EC在内的碳组分，以及NH4+、Ca2+、K+、Na+、Mg2+、Cl‑、NO3‑、SO42‑在内的水溶性离子、多环芳烃、烷烃，实时在线检测到的成分数据，并通过互联网方式自动上传到因子分析模型计算机进行存储和运算；所述的PM2.5浓度检测器构成的网格化监测系统为：使用能够实时检测PM2.5浓度的设备，在所要定位的区域内，以在线化学成分分析仪器所在位置为圆心，均匀的网格化布设PM2.5的浓度检测仪器，布设密度按区域大小和所要解析定位的精度不同进行调节，形成能够覆盖定位区域的监测网络，同时进行PM2.5的浓度监测，这些监测数据每5分钟到1小时监测一组数据，并通过互联网方式自动上传到因子分析模型计算机进行存储和运算；监测的数据通过互联网实时上传至因子分析模型计算机，因子分析模型计算机安装的数据库程序部将数据储存后输入因子分析模型程序部，该因子分析模型程序采用在许多变量中计算出具有多个变量共同性质代表性的因子，将相同本质的变量归入一个因子的方法，PM2.5多种化学成分提取变化规律性质相同的几类化学成分主要因子，每一类化学成分主要因子所代表的成分认为是来自共同的污染排放源，将每一类化学成分主因子的浓度随时间变化的数据整合为一个新的数组，计算得到的几类化学成分因子形成了新的几个数组，具有了新的随时间变化的变量时间序列数据，将每一个新的数组时间序列数据与网格化点位PM2.5浓度监测时间序列数据共同进行再次因子分析计算，得到每个新的数组与不同点位浓度相关的二次主成分因子分类，此时找出每个化学成分因子对应贡献最大的几个二次因子，通过提取其中各二次因子贡献较大的各点位的位置信息可以得到PM2.5的主要化学成分来源的解析与定位；对每个化学成分因子进行同样的计算，可得出PM2.5的各个化学成分对应的主要来源的位置信息。