化学质量平衡模式的原理和使用方法

作者:程健敏;沈鸿 刊名:交通环保 上传者:尹小恰

【摘要】化学质量平衡(CMB)模式根据大气污染源和接受器受体样品所测得化学元素浓度去判断不同源类型对受体大气污染物浓度的贡献。CMB7是执行该模式的软件包,该软件能在IBM兼容机上操作,并允许使用者选择样品、元素和污染源种类。使用有效方差最小二乘法计算源分布贡献和它们的标准偏差,评价拟合程度和修改模拟结果,输出图示,鉴别不同源类型对受体大气污染物浓度的责任分担率。

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交 通 环 保 第 卷 化学质 平衡模式的原理和使用方法 程健敏 沈 鸿 上海港环境保护中心 上海 么艾幻歇 摘要 化学质 平衡 棋式根据大气污染派和接受器受体样品所侧得化学 元家浓度去判断不同源类型对受体大气污染物浓度的贡献 。 阅阶 是执行该模式的软件包 , 该软件能在 兼容机上操作 并允许使用者选择样品 、元素和污染源种类 。 使用有效方差最小二乘法计算派分布贡献和它们的标准偏差 , 评价拟合程度和修改模拟结果 , 输出图示 , 鉴别不同派类型对受体大气污染物浓度的贵任分担率。 关怕切 模式 受体 顺粒物 元素分析 化学质且平衡方程和解法 在采样时间长度为 源为 排放率为常数 由 源 贡献给受体的大气污染物质量浓度是 元素 数 目必须大于源 目 , 以确保公式有唯一解 。 式是化学质量平衡 的基本方程 , 采用有效方差最小二乘法对化学质量平衡方程进行计算。 有效方差解法通过对测定值与计算值 和 凡 之间差值的平方加权和进行最小化导出。 算法是一个重复循环计算过程 , 提供了一个在前一组 基础上计算新的一组 的循环过程 , 执行下列 以矩阵表示 的步骤进行计算 , 上标 表示重复判断的次数 。 设源贡献初始判断为零二 ⋯ 计算有效方差矩阵对角线元素 , 该矩阵 所有非对角线元素等于零俨 。 、矛 十 又 , , 护 。 计算 的 次数值 , 二 价 一 一 , 产 偏 一 , 在 次循环基础上 , 进行 次计算 。如果 一 梦 ” 时 , 回到 式 如果 气 ’一 黔 乓 ’ 时 , 进人 式二 尸 “ 一 ‘ 万 ‘ ‘左 二 , ⋯ 、才、、夕」,且才百、矛‘龟、二 。 二 百〔 · , · , , 〕‘ 一 扩散因子 取决于风速 、 大气稳定度 。 和相对于源 的受体位置 。 在公式 中所有参数随时间变化 , 因此瞬时扩散因子 必 为时间 的积分 , 但没有一个变化足 以描述复杂 的随机 的大气扩散的实质。 而在 阶 受体模式中 , 不需要 的确切值。 如果存在一些大气污染源 , 设其中各类排放源排放的大气污染物相互之间没有影响 , 受体所测定到的大气污染物质量浓度是各类源的集体贡献所致 , 以下式表示二 二 艺 二 ⋯ 一 一 毛 某种化学元素对受体质量的浓度的贡献由下式表示 二 兄 · 二 ⋯ 式中 一 源 元素所 占的比例 , 其中化学收稿 日期 卯 一 必 一 田 年第 期 交 通 环 保 上式表示当 和 。 经过 判 断计算结果满足 式 , 式是完成其它计算的最终 计算结果 式中 一 二 元素对受体质量浓度的贡献值 的一列矢量一 , ⋯ 源贡献给受体质量浓度 的一列矢量尸一个 、 个数的 , 矩阵 口 口 测量精度 个标准偏差 叭一 测量精度 个标准偏差 一有效方差的对角线矩阵 运转 软件的计算机软硬件最低条件 硬件 一 兼容机 , 可利用 的随机存取存 储器超过 一个 寸双 面标准软盘 驱动器 , 或更高的操作系统 , 激光打印机 。 软件 软件用 语 言 和 盯认 语言编写 , 并使用微软编辑器转换成可执行程序 , 标准盘包括下列文件 价 一 可执行编码 代码 。 一 从 源构成库里选择数据的 或 实用程序 。 一 把 文 件 转 化 为 价 输入文件格式的 或 实用程序 。 卫 一 在 源构成库里一个嫂 源剖面数据实例 。 一一 个 空气数 据文 件的实例。 招刊 州 —个 包 括 所 有其它输 人文件名的输入文件实例 。 印印 创 一个包含元素代码 、 记忆码和基本匹配元素选择的输人数据文件的实例。 取 一个包含源剖面

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