[发明专利]一种解析环境空气PM2.5

权利要求书

1.一种解析环境空气PM_2.5中一次硫酸盐来源的方法，其特征在于：首先是采集环境空气PM_2.5和SO₂样品，分析PM_2.5中硫酸盐的硫、氧同位素组成和SO₂的硫同位素组成，采集研究区域生物质燃烧、燃煤和机动车尾气样品，分析硫同位素组成，建立研究区域硫同位素组成的源特征谱，然后利用硫、氧同位素耦合技术，结合同位素分馏效应和同位素质量平衡模型计算环境空气PM_2.5中一次硫酸盐的硫同位素组成，最后比较PM_2.5中一次硫酸盐的硫同位素组成和研究区域硫同位素组成的源特征谱，明确硫酸盐的一次排放源。

2.根据权利要求1所述的解析环境空气PM_2.5中一次硫酸盐来源的方法，其特征在于：按下列步骤进行：

（1）采集环境空气PM_2.5和SO₂样品；

（2）测定PM_2.5中硫酸盐的氧同位素组成；

（3）利用上述步骤（2）中的测定结果，运用氧同位素质量平衡模型确定PM_2.5中一次、二次硫酸盐所占比例；

（4）测定SO₂的硫同位素组成，利用同位素分馏效应计算二次硫酸盐的硫同位素组成；

（5）测定PM_2.5中硫酸盐的硫同位素组成，运用硫同位素质量平衡模型确定PM_2.5中一次硫酸盐的硫同位素组成；

（6）采集生物质燃烧、燃煤和机动车尾气样品，测定硫同位素组成，建立研究区域硫同位素组成的源特征谱；

（7）利用硫同位素技术解析环境空气PM_2.5中一次硫酸盐的来源。

3.根据权利要求2所述的解析环境空气PM_2.5中一次硫酸盐来源的方法，其特征在于：所述硫同位素技术是利用环境空气中污染物的硫同位素组成特征示踪一次污染物的来源。

4.根据权利要求3所述的解析环境空气PM_2.5中一次硫酸盐来源的方法，其特征在于：利用硫同位素技术的具体步骤是：利用硫、氧同位素耦合技术，结合同位素分馏效应和同位素质量平衡模型计算环境空气PM_2.5中一次硫酸盐的硫同位素组成，利用硫同位素组成示踪PM_2.5中一次硫酸盐的来源。

5.根据权利要求4所述的解析环境空气PM_2.5中一次硫酸盐来源的方法，其特征在于：所述硫、氧同位素耦合技术是利用氧同位素质量平衡模型计算PM_2.5中一次、二次硫酸盐所占比例，结合利用同位素分馏效应获得的二次硫酸盐的硫同位素组成，最后运用硫同位素质量平衡模型计算PM_2.5中一次硫酸盐的硫同位素组成；一次硫酸盐的硫同位素组成通过下面的数学模型计算得到：

δ³⁴S_PMsulphate = δ³⁴S_primary × (1-f_secondary) + δ³⁴S_secondary × f_secondary

δ¹⁸O_PMsulphate = δ¹⁸O_primary × (1-f_secnodary) + δ¹⁸O_secondary × f_seccondary

δ³⁴S_secondary = α×(δ³⁴S_SO2 + 1000) – 1000

式中，f_secnodary——环境空气PM_2.5中二次硫酸盐所占比例；

δ³⁴S_PMsulphate——环境空气PM_2.5中硫酸盐的硫同位素组成，‰；

δ³⁴S_primary——环境空气PM_2.5中一次硫酸盐的硫同位素组成，‰；

δ³⁴S_secondary——环境空气PM_2.5中二次硫酸盐的硫同位素组成，‰；

δ¹⁸O_PMsulphate——环境空气PM_2.5中硫酸盐的氧同位素组成，‰；

δ¹⁸O_primary——环境空气PM_2.5中一次硫酸盐的氧同位素组成，‰；

δ¹⁸O_secondary——环境空气PM_2.5中二次硫酸盐的氧同位素组成，‰；

δ³⁴S_SO2——环境空气中SO₂的硫同位素组成，‰；

α——硫同位素的分馏系数。