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受体模型

受体模型又称承接模式或受体定位模型(receptor oriented model),是一种识别与解析受体处大气污染物不同来源及其贡献率的数字模式与方法。从60年代后期发展起来后,一直用于大气颗粒物的源(即发生源)识别方面,并不断在改进完善中。

受体模型的基本思想是受体与源之间的污染物呈质量平衡的关系,因为污染物从发生源排出后,经扩散混合,在大气中比较均匀分部的(此点是本模型假设中与实际情况差异较大之处)。基于这一思想,可将受体处大气颗粒物及其中元素的来源和质量,认为都是由周围不同污染源输送过来叠加的结果,所以可用简单的数字表达式来表示。

假设污染源j排出的颗粒物其质量为Mj,现共有P个污染源,它们排放的颗粒物输送到受体处,混合而成该处的颗粒物,其质量令其为m。因此受体处颗粒物m应为各发生源排放颗粒物Mj的加和,即m= j如颗粒物中各种元素的质量mi,并假定颗粒物从污染源输送到受体处的过程中其质量保持不变,即质量守恒,则可写成如下的源--受体模式:mi= ij= FijMj式中:Mij是从污染源j排放颗粒物中元素i的质量;Fij是j污染源排放颗粒物中元素i的质量百分数。

在模型的实际应用中的实现可有许多不同的方法,但基本上可以分为两大类,即显微镜法和化学法。显微镜法只要是根据颗粒物的外貌、颗粒大小(颗粒分布、比表面)、颜色、密度、电磁性质等物理化学的特性,可用光学的、扫描电镜等工具来鉴别它们的来源;通过大量颗粒物样品的测定,可获得定量或半定量的结果。化学法主要是根据和环境中颗粒物的化学性质,如有机的和无机的化学组成、不同元素、化学物种的存在状态等,按照颗粒物与元素质量在受体处的加和模型,通过各种数学处理的计算方法,如富集因子法、聚类分析、多变量分析--化学元素平衡法(CEB)、因子分析、主成分分析、目标变换因子分析(TTFA)、类型识别技术(pattern recognition technique)、空间系列分析和时间系列分析等,可识别受体处颗粒物的不同来源及各来发生源对其贡献的大小(即源对受体的贡献率,或污染的分担率)。受体模型是从受体处发出来的求得各发生源对其贡献量,而物理扩散模式则是从各发生源出发,来求得对受体的贡献量。两者的出发点不同。

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