第二届全国环境化学学术报告会论文集
正矩阵因子分解法解析北京ＰＭｌ０和ＰＭ２．５气溶胶的来源
孙业乐１庄国顺１ｔ２
ｌ北京师范大学大气环境研究中心，北京１００８７５；２复旦大学，环境争工程学系大气化学研
究中·ｏ，上海２００４３３
摘要（、良种新的因子分析法．正矩阵因子分解法对北京，Ｍ。
和，Ｍ：，的来源进行解析．，Ｍ，。
和ＰＭ２．５分别解析出了８个因子，其中包括６个相同的来源：二次气溶胶，道路扬尘，生物质燃烧，钢铁冶炼，非金属冶炼，汽车尾气排放．）除此之外ＰＭＩＯ还解析出了土壤尘和工业排放源，ＰＭ２．５解析出了废弃物燃烧以及矿物灰尘源．二次气溶胺是ＰＭｌ０和ＰＭ２．５的主要贡献者，分别占ＰＭｌ０和ＰＭ２．５的５５％和６１％。
道路扬尘其次，占ＰＭＩＯ的１８％，ＰＭ２５的１４％．
关键词：正矩阵因弋尹解法母絮州女５源筻析
０前言
近几年来，尽管北京政府采取了一系列的强制性措施控制空气质量污染，但是可吸入颗粒物的浓度不但没有减少，反而在原先的基础上有所增加。
因此了解气溶胶颗粒物的来源将为改善北京市空气质量提供科学的理论依据，同时为保护人民身体健康做出贡献。
然而先前学者通过因子分析方法解析的北京气溶胶的来源由于因子分析自身的局限性而带有较大的不确定性。
因此一种新的因子分析法．多元矩阵因子分解法（ＰＭＦ）ｍ２１被采用来解析北京气溶胶颗粒物的来源并获得相应的源谱。
１ＰＭＦ原理
在ＰＭＦ里，假设ｘ为ｎｘｍ矩阵，ｎ为样品数，ｉｎ为化学成分数目，那么ｘ可以被分解为两个矩阵即Ｇ（ｎｘｐ）和ＦＣ．ｐｘｍ），Ｐ代表解析出的因子数目。
Ｘ＝ＧＦ４－Ｅ
Ｇ为ｎｘｐ矩阵，为源的载荷，Ｆ为ｐｘｍ矩阵，为污染源的源谱。
Ｅ为残数矩阵，即数据中未能解释的那部分。
ａ＝∑∑（ｅｏ７％）２
ＰＭＦ的主要目标就是要使总方差最小‘¨”
方程（２）的解可以通过一种特殊的算法得到。
２源分析
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第二届全国环境化学学术报告会论文集
ＰＭｌ０和ＰＭ２．５均解析出了８个来源。
ＰＭｌ０和ＰＭ２．５中的第一个因子，ＮＨ４＋，Ｎ０３一，Ｓ０４２－皆有很高的负载，明显代表二次来源。
地壳来源在ＰＭｌ０中解析为两个因子。
一个因子包含高浓度的Ｍｇ，Ｔｉ，ＡＩ，Ｎａ，表明道路尘源。
而另外一个因子则与ｃａ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｓｒ和ｃｏ有关，代表着土壤尘源。
ＰＭ２．５中，第二个因子中Ｍｇ，Ｔｉ，ＡＩ，Ｆｅ，Ｍｎ和ｃａ有较高的负载，表明道路尘源。
第８个因子ｓｒ和ｃｏ具有高的负载，而Ａｓ，Ｃｒ，ｃｄ，ＣｕＳ，Ｍｇ，Ｔｉ和Ａｌ有一定的负载，可能与煤飞灰有关。
ＰＭｌ０第四个因子中，Ｋ＋和ｃｌｒ具有高的解释值，可能与生物质或者煤炭燃烧有关。
ＰＭｌ０中的第五个因子Ｆｅ和Ｍｎ具有高的负载，代表钢铁冶炼源。
而在ＰＭ２．５中，除了Ｆｅ和Ｍｎ外，ｃＬｚｎ和Ｐｂ也同时出现在这个因子里，说明工业排放可能是细颗粒物Ｐｂ等元素的一个重要来源。
ＰＭｌ０中的第六个因子与Ｎｉ，Ｃｕ，Ｓｒ，Ｃｏ，Ｔｉ和Ｎａ有关。
这个因子可以被归为道路尘污染的汽车排放源。
ＰＭｌ０中的第七个因子以Ｃｒ，ｚｎ，Ｎｉ和Ｃｕ为特征，这可能与化石燃料的燃烧以及工业排放双重来源有关。
ＰＭｌ０解析出来的最后一个因子与Ａｓ，Ｚｎ，Ｐｂ，Ｃｄ和Ｍｎ有关，代表工业排放源，尤其是非金属冶炼。
相同的因子也出现在ＰＭ２．５中，ＰＭ２．５中的第五个因子中Ｎｉ和ｃｕ有负载，这个因子可被解释为工业排放。
二次气溶胶是ＰＭｌ０和ＰＭ２．５的主要成份，分别占５５％和６１％，地壳源包括道路尘或者土壤尘是导致ＰＭｌ０和ＰＭ２．５高浓度的另一个主要因素。
分别占ＰＭｌ０和ＰＭ２．５的１８％和１４％。
由于源解析过程中未考虑ＯＣ和ＥＣ，因此ＰＭＦ解析出来的源贡献可能与实际有所差别。
参考文献
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正矩阵因子分解法解析北京PM10和PM2.5气溶胶的来源
作者：孙业乐， 庄国顺
作者单位：孙业乐(北京师范大学大气环境研究中心(北京))， 庄国顺(北京师范大学大气环境研究中心(北京);复旦大学,环境和工程学系大气化学研究中心(上海))
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