一种耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法技术

本发明专利技术涉及一种耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，包括以下主要步骤：步骤1，在设置的样点采集道路沉积物样品；步骤2，采用气相色谱‑质谱联用仪GC/MS测定样品中多种多环芳烃的含量浓度及检测限，以建立描述样点‑多种多环芳烃含量的受体矩阵C及不确定性矩阵U；步骤3，建立多环芳烃源的源成分谱库矩阵S；本发明专利技术所述方法能够为环境管理部门制定区域多环芳烃污染控制对策提供技术支持，使环境管理部门面对道路多环芳烃污染问题时，能够通过完整的源解析方法迅速识别污染源，从而进行有效污染防控。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法
本专利技术涉及污染源解析
，具体涉及一种耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法。
技术介绍
随着人类大量开发与利用地球上的自然资源，对水体、土壤、大气、环境等产生了严重影响，如何防范、改善多环芳烃污染源对人类耐以生存的生产、生活环境，已经提到了重要议事日程上。目前对污染源解析注重两方面，其一是注重判断出环境介质中主要污染物的来源类型，称为污染源识别(sourceidentification)；其二是在源识别的基础上，定量计算各类污染源的贡献大小，称为污染源解析(sourceapportionment)。环境污染物的源解析是污染控制的基础。污染源解析是研究污染源对围环境污染的影响和作用的一种方法。但是，目前对于耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃污染源的解析缺乏深入细致有针对性的研究。现有的源解析中，经常会出现搜集到的源成分谱数据和经因子分解获得的源成分谱数据不一致的问题，会对污染物来源判定产生显著的不确定性。而近年来通过对污染物来源判定的相关研究表明，多环芳烃吸附于颗粒上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1，在设置的样点采集道路沉积物样品；/n步骤2，采用气相色谱-质谱联用仪GC/MS测定样品中多种多环芳烃的含量浓度及检测限，以建立描述样点-多种多环芳烃含量的受体矩阵C及不确定性矩阵U；/n步骤3，建立多环芳烃源的源成分谱库矩阵S；/n步骤4，利用正定矩阵因子分解方法(PMF)，将受体矩阵C及不确定性矩阵U输入模型EPA-PMF中；/n步骤5，设定参数并进行运算后，将从EPA-PMF计算得出表示源成分含义的矩阵F(又称载荷矩阵)与表示源贡献率的矩阵G(又称因子得分矩阵)；/n步骤6，对所述源成分谱库内的源谱...

【技术特征摘要】
20200527 CN 20201046424401.一种耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，在设置的样点采集道路沉积物样品；
步骤2，采用气相色谱-质谱联用仪GC/MS测定样品中多种多环芳烃的含量浓度及检测限，以建立描述样点-多种多环芳烃含量的受体矩阵C及不确定性矩阵U；
步骤3，建立多环芳烃源的源成分谱库矩阵S；
步骤4，利用正定矩阵因子分解方法(PMF)，将受体矩阵C及不确定性矩阵U输入模型EPA-PMF中；
步骤5，设定参数并进行运算后，将从EPA-PMF计算得出表示源成分含义的矩阵F(又称载荷矩阵)与表示源贡献率的矩阵G(又称因子得分矩阵)；
步骤6，对所述源成分谱库内的源谱S模拟不同时间序列的光化学伪一级反应，获得时间序列上的模拟迁移转化过程后的源成分谱反应矩阵St；
步骤7，将全时间序列上的模拟迁移转化全部源成分谱St与解析出的载荷矩阵F中的各行向量利用余弦相似法判断其相似性，选取对于解析出的源谱而言相似度最高的源成分种类作为识别出的源谱类型，结合因子得分矩阵G，获得研究区域内各个道路沉积物样本中多环芳烃的来源及贡献率。


2.按照权利要求1所述耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于，步骤1所述设置的样点采用网格化均匀布点：
步骤1.1，根据道路状况设置样点，在设置的样点进行道路沉积物的样品采集；
步骤1.2，对设置的样点，采用网格化均匀布点的方式，在道路上设置多于所分析的多环芳烃种类数目的样点；
步骤1.3，对采集道路沉积物样品采用清扫刷具在机动车道边缘距离路缘石0.5m宽度范围内，至少清扫三次，以获得最大量的包括各粒径颗粒的清扫表面沉积物；
步骤1.4，将采集的道路沉积物样品使用铝箔片覆盖、密封于聚乙烯塑料袋中，再放入装有冰袋的采样箱中，冷藏状态下带回实验室在-20℃下冷冻保存，每个存留样品质量需在300g以上，以满足道路沉积物样品的均匀性和实验检测的用量；
步骤1.5，将采集到的道路沉积物样品经干燥处理后，过500μm孔径的筛子以去除植物残体、砂石及杂质，于冷藏状态下避光保存备用。


3.按照权利要求1所述耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于，步骤2所述多环芳烃(PAHs)包括：芴(Flu)、菲(Phe)、蒽(Ant)、芘(Pyr)、苯并(a)蒽(BaA)、屈(Chr)、苯并(b)荧蒽(BbF)、苯并(k)荧蒽(BkF)、苯并(a)芘(BaP)、茚(1，2，3-cd)芘(IND)、苯并(ghi)苝(BghiP)、二苯并(a，h)蒽(DbA)。


4.按照权利要求1所述耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于，步骤1所述受体矩阵C如以下公式(1)所示：



公式(1)中：横行为同一个样品中不同多环芳烃的浓度，纵列为不同样品中同一种多环芳烃的浓度，如一共采集到m个样品，分析n种多环芳烃，Cij即为第i个样品中第j种多环芳烃的浓度；
所述不确定性矩阵U如以下公式(2)所示：



公式(2)中：Uij即为第i个样品中第j种多环芳烃存在的不确定性。


5.按照权利要求1所述耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于，步骤2所述的不确定性矩阵U中元素Uij生成方法如以下公式(3)所示：



公式(3)中：Uij为第i个样品中第j种污染物的不确定性，MDLj为第j种污染物的检测限，Cij为第i个样品中第j种污染物的浓度，RSDj为第j种污染物的相对标准误差。


6.按照权利要求1所述耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于，步骤3所述多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbon，PAHs)包括：芴(Flu)、菲(Phe)、蒽(Ant)、芘(Pyr)、苯并(a)蒽(BaA)、屈(Chr)、苯并(b)荧蒽(BbF)、苯并(k)荧蒽(BkF)、苯并(a)芘(BaP)、茚(1，2，3-cd)芘(IND)、苯并(ghi)苝(BghiP)、二苯并(a，h)蒽(DbA)。


7.按照权利要求1所述耦合迁移转化过程的道路沉积物多环芳烃源解析方法，其特征在于，步骤3所述建立多环芳烃源的源成分谱库S的方法是：通过自行采集多环芳烃污染源样品进行检测，获取潜在污染源中多环芳烃污染物浓度比例，获取的多环芳烃的种类需与受体矩阵的多环芳烃种类一致，多环芳烃源的源成分谱库矩阵S如公式(4)所示：



公式(4)中：如收集到p...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迎霞，冯嘉申，宋宁宁，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11