化学质量平衡模型(cmb).ppt
24页
化学质量平衡模型（CMB） 介绍2006.11.15主要内容n颗粒物源解析介绍nCMB模型原理nCMB软件源模型（扩散模型）与 受体模型源模型使用源排放计算环境浓度受体模型使用环境浓度计算源贡献 (From Watson, 1979.)源排放参数扩散参数源模型估计环境浓度源模型流程示意图一些源的参数环境浓度一些扩散参数受体模型估计源的影响受体模型流程示意图扩散模型和受体模型的输入和输出输入输出扩散 模型1. 源的排放参数如排放速率、化学组 成；2. 排气筒参数；3. 气象参数(风 速、大气稳定度等)和一些气胶动力 学参素(如扩散系数、颗粒生、凝聚 、沉降等)某个排放源对 某个接受点的 浓度贡献值受体 模型排放源的化学成分谱，受体的物理化 学成分谱（粒子分布，形态，化学组 成等）各源类对受体 的浓度贡献值 和分担率扩散模式与受体模式主要特点 主要特点扩 散 模 型1. 所需的输入参数往往不能准确得到，比如源的排放特 征常有较大波动，加上大气过程的复杂性和随机性2. 对于开放源如土风沙颗粒、海洋气溶胶等，源模型不 好处理受 体 模 型1. 只确定各污染源类的贡献，而不能精确到某个源对受 体的贡献2. 区分排放物非常相似的排放源尚有困难受体模型的特点n受体模型不要求对污染源进行详 细调查，不依赖于气象资料和气 溶胶在大气中的许多特性参数， 而且能解决扩散模型难以处理的 一些问题，可于扩散模型相互结 合，取长补短，因而，受体模型 自70年代问世以来发展迅速。
显微法方法技术内容及特点光学显微镜根据颗粒物的特征（大小、形态、颜色及其它 光学特性）确定其类别，可分析直径>1m的气 溶胶粒子扫描电子显微 镜（SEM）1、可以观察1m以下的粒子；2、费用高，对无 定型物不能用；3、手工检查颗粒物费时，限制 了测量数目计算机控制扫 描电镜（ CCSEM）1、根据粒径、形态、元素组成识别粒子，准确 的颗粒物分类是在受体模型中使用CCSEM的基 础；2、分析速度快，对大多数粒子都可计测， 可以显示粒子的精细结构；3、费用高，不能用 于有机粒子化学－统计学方法n化学质量平衡(CMB)法n因子分析法n多元线性回归 (MLR)n富集因子法n空间模式城区受体模型的研究方法 n一般说来，受体模型求解的是某一种源 类对受体颗粒物的贡献值，而不是某一 个源对受体颗粒物的贡献值，这是与源 模型不同之处n排放源种类很复杂化学质量平衡受体模型n基础是质量守恒，原理清楚，易于为人 们接受，是应用最广泛的一种模型；n要经常监测源样品和受体样品，列出排 放源清单，具有区域性和实效性的特点 ；n可以定量评价各类源的贡献率 化学质量平衡受体（CMB）模型CMB方程i=1，2……I：组分j=1，2……J：源类只有当i≥j时，方程组的有解。
源类j的贡献率为：η = Sj/C×100%化学质量平衡模型原理图解源 1成分：3/16源 2成分：6/16(3/16×1/3) + (6/16 ×2/3） = 5/16混合成分： 5/16化学质量平衡模型原理图解(3/16×X) + (6/16 ×Y） = 5/16(6/16×X) + (3/16 ×Y) = 4/16源1 贡献率X源2 贡献率YX=1/3Y=2/3CMB模型假设（1）各源类所排放的颗粒物的化学组成有明显的差别；（2）各源类所排放的颗粒物的化学组成相对稳定，化学组分之间无相互影响；（3）各源类所排放的颗粒物之间没有相互作用，在传输过程中的变化可以被忽略；（4）所有污染源成分谱是线性无关的；（5）污染源种类低于或等于化学组分种类；（6）测量的不确定度是随机的、符合正态分布那么，在受体上测量的总物质浓度C就是每一源类贡献浓度值的线性加和CMB模型的算法§ 示踪元素法 § 线性程序法§ 普通加权最小二乘法§ 岭回归加权最小二乘法§ 有效方差最小二乘法受体模型解法n示踪元素解法比较简单，但准确度不高， 可用于粗略估计源的贡献值。
n线性程序解法在提出后没有得到充分发展 n普通加权最小二乘法考虑了环境受体处物 质实测浓度的误差，为解析结果提供了置 信区间n岭回归解法在解析共线性源方面体现了普 通加权最小二乘法不具备的优点n有效方差最小二乘法不仅考虑了环境受体 处物质实测浓度的误差，而且考虑了在确 定源成分谱时的分析误差CMB模型模拟优度的诊断技术 § CMB模型是线性回归模型性回归模型的实际应用中一般需要考虑回归推断的估算值与实测值的偏离程度、对回归推断有影响的参数及影响程度如何等问题 §解决上述问题的数学方法一般称之回归诊断技术目前CMB模型中主要的诊断技术有源贡献值拟合优度的诊断技术、源的不定性和相似性诊断技术、元素浓度计算值拟合优度的诊断技术及其它有关的诊断技术 CMB模型模拟优度的诊断技术（1）源贡献值拟合优度的诊断技术（2）源的不定性/相似性组的诊断技术（3）元素浓度计算值拟合优度的诊断技术（4）其他诊断技术序号名 称定 义指 标1T— 统计Sj与σSj的比值若T2，拟合一般 X2>4，拟合差 3自由度参与拟合的元素数目与源 的数目差n ≥0，方程组有解4回 归 系 数浓度计算值的方差与测 量值的方差之比0.8 CMB受体模型应用软件的研究美国EPA 正式发行版本:CMB1.0 1979年CMB2.0 1980年 CMB3.0 1983年CMB4.0 1984年CMB5.0 1986年CMB6.0 1987年CMB7.0 1989年CMB8.0 1996年。
