HJ1353-2024 环境空气 颗粒物来源解析 正定矩阵因子分解模型计算技术指南.docxVIP

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HJ1353—2024

目次

前言 ⅱ

1适用范围 1

2规范性引用文件 1

3术语和定义 1

4模型原理和计算流程 2

5数据准备 3

6基础计算 4

7旋转计算 6

8颗粒物源贡献计算 6

9结果合理性判断 6

附录A（资料性附录）颗粒物源类识别方法及主要源类的标识组分 8

附录B（资料性附录）PMF模型计算记录表 9

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前言

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》，加强大气污染防治，保护和改善生态环境，保障人体健康，规范环境空气颗粒物来源解析工作中正定矩阵因子分解（PMF）模型计算，制定本标准。

本标准属于环境空气颗粒物来源解析系列标准之一，规定了PMF模型计算方法。

本标准的附录A和附录B为资料性附录。

本标准为首次发布。

本标准由生态环境部大气环境司、法规与标准司组织制订。

本标准主要起草单位：中国环境监测总站、南开大学、中国环境科学研究院。

本标准生态环境部2024年2月18日批准。

本标准自2024年5月1日起实施。

本标准由生态环境部解释。

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环境空气颗粒物来源解析正定矩阵因子分解模型计算技术指南

1适用范围

本标准规定了正定矩阵因子分解（PMF）模型计算的数据准备、基础计算、旋转计算、颗粒物源贡献计算、结果合理性判断等技术要求。

本标准适用于应用PMF模型对环境空气颗粒物进行来源解析相关的计算工作。

2规范性引用文件

本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

HJ630环境监测质量管理技术导则

HJ1352环境空气颗粒物来源解析基于手工监测的受体模型法监测数据处理与检验技术规范

《环境空气颗粒物来源解析监测技术方法指南》（监测函〔2020〕8号）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。3.1

环境受体ambientreceptor

受到污染源排放影响的环境空气，简称受体。3.2

正定矩阵因子分解模型positivematrixfactorizationmodel（PMF）

将样本数据的X矩阵分解为因子贡献G矩阵和因子谱F矩阵，对因子谱F矩阵进行识别，并定量计算样本的因子贡献的一种多元因子分析类模型。

3.3

污染源化学成分谱sourcechemicalprofile

特定污染源类排放颗粒物的相对稳定的化学组分信息（g/g），简称源成分谱。源成分谱应包含该类污染源的标识组分。

3.4

污染源贡献sourcecontribution

通过受体模型计算得到的污染源对环境空气颗粒物的贡献，用贡献浓度(μg/m3）或贡献占比表示。3.5

污染源标识组分sourcechemicaltracer

污染源化学成分谱中对该源类有指示作用的一种或多种颗粒物化学组分，又称示踪组分。源标识组分是区别该源类与其他源类的重要标识物，每种污染源有各自的标识组分。

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3.6

因子factor

PMF模型计算提取的G矩阵和F矩阵的每列信息，其中F矩阵的每列可识别为特定污染源类，G矩阵的每列可计算得到特定污染源类的贡献。

3.7

Q值函数functionQvalue

反映PMF模型计算结果质量的一种目标函数。3.8

残差residual

颗粒物化学组分的实际测试值与PMF模型计算值之间的差值。3.9

基础计算baserun

在计算过程中不加入任何数学、物理意义的约束条件，只根据模型Q值函数的收敛条件(Q值最小)得到因子贡献G矩阵和因子谱F矩阵的一种PMF模型计算方法。

3.10

旋转计算rotationalrun

对于基础计算得到的因子贡献G矩阵和因子谱F矩阵，加入一定的约束条件再次进行计算，转换成另一对矩阵(G*和F*),使各因子谱的标识组分更加突出，从而解决因子谱难以识别问题的一种PMF模型计算方法。

4模型原理和计算流程

4.1模型原理

在环境空气颗粒物来源解析中，PMF模型计算是将受体颗粒物化学组分浓度矩阵X(nxm)因子化，分解为两个因子矩阵，Gm