[发明专利]一种面向城市空气污染物溯源分析方法

说明书

本发明提出了一种面向城市空气污染物溯源分析方法，包括：城市中布设的监测点采集空气中各种污染物浓度的监测数据，根据所述监测数据结合受体点及周边国家站空气质量指标，计算日主导风向和重点污染时段；根据所述日主导风向和重点污染时段选取上风向及相邻4个风向区域内的微型站；将选取的微型站进行时间修正，结合时间修正后微型站和受体点的数据计算排序指数，选取排序指数前k的微型站进行重点分析；计算每个微型站周边污染源到对应微型站点的浓度贡献率，并返回浓度贡献比最高的前N个污染源。本发明可以直观的显示污染源对该微型站的贡献率，显示不同污染源的污染程度，从而实现了污染源的准确定位。

技术领域

本发明涉及环境科学技术领域，特别涉及一种面向城市空气污染物溯源分析方法。

背景技术

近年来，随着经济社会的持续快速发展，工业化和城市化的发展加剧，能源消耗迅速增加，空气污染日益严重，空气污染物排放总量居高不下。随着污染物排放量的增加，人们的生活环境日益恶化，雾霾天气频现，雾霾严重损害了城市形象，影响了社会经济生产活动，并且给人们的身体健康带来了严重的危害。空气污染源的精准定位一直是该领域的技术难题，并没有一个实际可行的技术方法实现空气污染源的准确定位。

现有的空气污染源的定位方法主要分为两类，一种是基于同位素追踪的方法实现，该方法主要是针对重金属污染源位置的确定，且成本较高；另一种是直接利用高斯烟团模型，采用坐标变换的方法反推污染源的位置，并且该方法只是以单个事故点为中心的独立坐标系，该模型并未给出不同污染源对同一个受体点所占的比重。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种面向城市空气污染物溯源分析方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种面向城市空气污染物溯源分析方法，包括如下步骤：

步骤S1，城市中布设的监测点采集空气中各种污染物浓度的监测数据，根据所述监测数据结合受体点及周边国家站空气质量指标，计算日主导风向和重点污染时段；

步骤S2，根据所述日主导风向和重点污染时段选取上风向及相邻4个风向区域内的微型站；

步骤S3，将选取的微型站进行时间修正，结合时间修正后微型站和受体点的数据计算排序指数，选取排序指数前k的微型站进行重点分析；

步骤S4，计算每个微型站周边污染源到对应微型站点的浓度贡献率，并返回浓度贡献比最高的前N个污染源。

进一步，在所述步骤S1中，所述计算日主导风向和重点污染时段，包括如下步骤：

其中，设f_n表示在统计时间段内，n方向风观测到的次数；c为所统计时间段内观测到的静风次数，g_n表示n方向上的风向频率，选取风向频率最大风向的作为日主导风向：

根据预设受体点和国家站选取重点时段，C_i表示第i个时间段受体点的监测值，表示周边国家站第i个时间段监测的平均值，选取的时段作为重点分析时段，记为T_i。

进一步，在所述步骤S2中，对每一个重点时段T_i，选取处于受体点上风向处相邻4个风向区域的微型站，包括：

设主导风向为n，则选取的5个风向区域为：n-45°，n-22.5°，n，n+22.5°，n-45°，然后根据上述5个风向选取区域的微型监测站点。

进一步，在所述步骤S3中，

首先，计算微型站与受体点的相关系数，包括：