ICS13.040.20CCSZ113502DB3502/T103—2023前言 1 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)與定義 14硫同位素組成的測(cè)定 25污染來(lái)源解析 4 7參考文獻(xiàn) 9DB3502/T103—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由廈門(mén)市生態(tài)環(huán)境局歸口。本文件起草單位：廈門(mén)市環(huán)境科學(xué)研究院、賽默飛世爾（中國(guó)）有限公司、廈門(mén)市環(huán)境監(jiān)測(cè)站。本文件主要起草人：王堅(jiān)、黃厔、黃辰、劉艷英、陳森陽(yáng)、何月云、吳艷聰、鄭昌涌。本文件為首次發(fā)布。DB3502/T103—20231大氣PM2.5的硫來(lái)源解析技術(shù)指南穩(wěn)定同位素法本文件規(guī)定了大氣PM2.5中硫同位素組成的監(jiān)測(cè)，污染來(lái)源解析方法和技術(shù)要求。本文件適用于大氣PM2.5的硫污染來(lái)源解析。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3847-2018柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法GB17691-2018重型柴油車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法GB18352.3-2016輕型汽車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物和氣態(tài)污染物采樣方法DZ/T0184.15硫酸鹽中硫同位素組成的測(cè)定HJ656環(huán)境空氣顆粒物（PM2.5）手工監(jiān)測(cè)方法（重量法）技術(shù)規(guī)范HJ664-2013環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范（試行）HJ836固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測(cè)定重量法DB35/T1747大氣二氧化硫（SO2）來(lái)源解析技術(shù)指南穩(wěn)定同位素法《環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)技術(shù)方法指南》（監(jiān)測(cè)函〔2020〕8號(hào)生態(tài)環(huán)境部2020年5月頒布）《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法（第四版增補(bǔ)版）》（國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局2007年10月頒布）3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子。3.2穩(wěn)定同位素stableisotope指原子核穩(wěn)定、其本身不會(huì)自發(fā)地發(fā)生衰變或核裂變的同位素。3.3天然的穩(wěn)定同位素naturalstableisotope自從核合成以來(lái)就保持穩(wěn)定的同位素，常見(jiàn)的有氫、氧、碳、氮、硫同位素。DB3502/T103—2023同位素豐度isotopeabundance同位素原子在元素原子數(shù)中所占的比例。表示穩(wěn)定同位素豐度的變化，用樣品同位素比值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)差異表述(‰)。同位素分餾isotopicfractionation在同一系統(tǒng)中某些元素的同位素以不同比值分配到兩種物質(zhì)或相態(tài)中的現(xiàn)象。3.7同位素分餾系數(shù)isotopefractionationfactorA-B兩種物質(zhì)或相態(tài)間同位素分餾程度的大小，其數(shù)值按公式（1）計(jì)算。δA硫同位素在A物質(zhì)或相態(tài)中的δ值，單位：‰δB硫同位素在B物質(zhì)或相態(tài)中的δ值，單位：‰污染來(lái)源解析sourceapportionment通過(guò)分析環(huán)境中污染物和污染源樣品的物理、化學(xué)性質(zhì)，定性識(shí)別污染源并定量描述各污染源的貢獻(xiàn)率。3.9CMB模型thechemicalmassbalancemodel化學(xué)質(zhì)量平衡模型，是當(dāng)前廣泛應(yīng)用于顆粒物污染來(lái)源解析的一種受體模型。4硫同位素組成的測(cè)定4.1監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)4.1.1環(huán)境受體監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法4.1.1.1宜采用現(xiàn)有的按HJ664要求設(shè)置的環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位；4.1.1.2區(qū)域最少監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)量參照HJ664-2013中按面積設(shè)置的要求（表1）。DB3502/T103—20233區(qū)域面積（km2）最少監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)<20120~50246200~4008>400按每50km2~60km2區(qū)域面積設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并且不少于10個(gè)點(diǎn)4.1.2污染源監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)方法4.1.2.1固定污染源：按GB/T16157規(guī)定進(jìn)行固定污染源監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)，并調(diào)查對(duì)當(dāng)?shù)豍M2.5濃度造成影響的周邊地區(qū)主要耗煤、焦炭、殘?jiān)汀⒅赜?、柴油等及其它PM2.5排放量較大單位（特別關(guān)注高架點(diǎn)源）的燃料產(chǎn)地、使用量和PM2.5排放量；4.1.2.2移動(dòng)污染源：根據(jù)《環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)技術(shù)方法指南》的要求進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)；4.1.2.3揚(yáng)塵源：根據(jù)《環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)技術(shù)方法指南》的要求進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)；4.1.2.4海鹽粒子：根據(jù)《環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)技術(shù)方法指南》的要求進(jìn)行點(diǎn)位布設(shè)。4.2監(jiān)測(cè)頻次與時(shí)間4.2.1環(huán)境受體監(jiān)測(cè)頻次與時(shí)間每個(gè)季節(jié)都應(yīng)進(jìn)行樣品采集（春季：3月～5月，夏季：6月～8月，秋季：9月～11月，冬季：12月～2月環(huán)境受體監(jiān)測(cè)點(diǎn)位所采集的樣品數(shù)應(yīng)大于主要潛在源類(lèi)的數(shù)目。根據(jù)城市PM2.5年平均濃度水平，采用HJ656中的中流量采樣器進(jìn)行樣品采集，單一環(huán)境樣品的采集時(shí)間為1天～2天；對(duì)于PM2.5年平均濃度低于0.020mg/m3的區(qū)域，宜使用HJ656中的大流量采樣器，進(jìn)行24小時(shí)的樣品采集。4.2.2污染源監(jiān)測(cè)頻次與時(shí)間4.2.2.1固定污染源：選擇燃料消耗量及PM2.5排放量較大的污染源，一年中至少進(jìn)行1次監(jiān)測(cè)，每個(gè)污染源至少采集3個(gè)樣品；4.2.2.2移動(dòng)源：一年中至少進(jìn)行1次監(jiān)測(cè)，每個(gè)污染源至少采集3個(gè)樣品；4.2.2.3揚(yáng)塵源：一年中至少進(jìn)行1次監(jiān)測(cè)，每個(gè)污染源至少采集3個(gè)樣品；4.2.2.4海鹽粒子：每季節(jié)進(jìn)行1次樣品采集，每次采集3個(gè)樣品。4.3樣品采集與保存4.3.1環(huán)境受體樣品采集與保存4.3.1.1按HJ656要求進(jìn)行環(huán)境樣品采集；DB3502/T103—202344.3.1.2樣品保存：硫穩(wěn)定同位素的半衰期長(zhǎng)、具備長(zhǎng)期保存的條件，但應(yīng)將樣品保存于陰涼干燥處密封保存，確保保存過(guò)程不因其它物質(zhì)污染而造成樣品δ值變化。4.3.2源樣品采集與保存4.3.2.1固定污染源：采用煙道直接采樣法，使用包含玻璃纖維過(guò)濾介質(zhì)的PM2.5采樣器，并盡量規(guī)避濕法除塵或脫硫過(guò)程煙氣攜帶液體對(duì)PM2.5的硫同位素組成的影響，按HJ836進(jìn)行樣品采集；同步采集1個(gè)燃料樣品，用于研究同位素分餾規(guī)律；4.3.2.2移動(dòng)污染源：根據(jù)汽車(chē)總質(zhì)量、燃料類(lèi)型，按GB3847-2018、GB17691-2018、GB18352.3-2016的相應(yīng)要求進(jìn)行顆粒物樣品采集，并同步采集1個(gè)燃料樣品，用于研究同位素分餾規(guī)律；4.3.2.3揚(yáng)塵源：按《環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)技術(shù)方法指南》收集各揚(yáng)塵源顆粒物，按該指南的要求進(jìn)行再揚(yáng)塵并采集PM2.5，獲得揚(yáng)塵樣品；4.3.2.4海鹽粒子：根據(jù)《環(huán)境空氣顆粒物來(lái)源解析監(jiān)測(cè)技術(shù)方法指南》中海鹽粒子的采集方法，進(jìn)行PM2.5樣品采集；4.3.2.5樣品保存：按4.3.1.2的要求進(jìn)行樣品保存。4.4監(jiān)測(cè)項(xiàng)目硫同位素組成，即δ值、以δ34SSA-ST表述，并按DZ/T0184.15規(guī)定換算成相對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的δ34SV-CDT值（摘錄于DB35/T1747中的相應(yīng)條款）。δ34SSA-ST——硫同位素δ值，單位：?(34S/32S)SA——樣品硫同位素豐度比值(34S/32S)ST——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硫同位素豐度比值4.5測(cè)定方法按DZ/T0184.15方法進(jìn)行源樣品和環(huán)境樣品的分析測(cè)試。4.6監(jiān)測(cè)過(guò)程的質(zhì)量保證與控制監(jiān)測(cè)過(guò)程的質(zhì)量保證與控制措施，應(yīng)符合所采用標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定；當(dāng)固定污染源使用不同來(lái)源的燃料時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行污染源監(jiān)測(cè)。5污染來(lái)源解析5.1源解析的原理DB3502/T103—20235利用穩(wěn)定同位素組成的“指紋”特征，通過(guò)對(duì)污染源和環(huán)境受體硫同位素組成的監(jiān)測(cè)；采用CMB受體模型，輸入源成分譜和環(huán)境受體樣品成分譜信息，計(jì)算并獲得各污染源的貢獻(xiàn)率。5.2環(huán)境受體同位素組成特征分析同位素組成特征是衡量污染來(lái)源解析結(jié)果合理性的重要依據(jù)，它具有明顯的區(qū)域特征，該特征與硫污染源密切相關(guān)。分別按同位素組成的年平均值及其分布范圍、季節(jié)平均值及其分布范圍進(jìn)行同位素組成的統(tǒng)計(jì)，根據(jù)不同季節(jié)的氣候特征分析受到來(lái)自氣流方向帶有標(biāo)識(shí)特征的硫污染源影響情況。5.3成分譜庫(kù)的建立5.3.1源成分譜庫(kù)根據(jù)4.3.2所采集樣品的分析結(jié)果，統(tǒng)計(jì)PM2.5的硫同位素δ值和標(biāo)準(zhǔn)偏差（要求監(jiān)測(cè)報(bào)告必須提供樣品的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差，同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定值與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差），按能源種類(lèi)、產(chǎn)地、使用單位及相應(yīng)的硫同位素δ值和標(biāo)準(zhǔn)偏差等信息建立數(shù)據(jù)庫(kù)（對(duì)于濕法除塵或脫硫過(guò)程煙氣攜帶液體的污染源及船舶、飛機(jī)等不易進(jìn)行樣品采集的污染源，根據(jù)燃料硫同位素組成按同種燃料的同位素分餾系數(shù)，換算獲得該污染源的硫同位素δ值不斷收集污染源資料并將其納入數(shù)據(jù)庫(kù)中，完善和更新數(shù)據(jù)庫(kù)，確保來(lái)源解析的準(zhǔn)確可靠。5.3.2環(huán)境受體成分譜庫(kù)首先建立的是某一季節(jié)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的成分譜，包括PM2.5的硫同位素δ值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，并通過(guò)計(jì)算平均值得到該季節(jié)各點(diǎn)位的平均值，代表該季節(jié)區(qū)域成分譜；全年各點(diǎn)位成分譜和區(qū)域平均值則是通過(guò)將各個(gè)季節(jié)的成分譜按照其監(jiān)測(cè)天數(shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到。5.4污染來(lái)源解析5.4.1源成分譜的選擇對(duì)不同產(chǎn)地燃料的消耗量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)排序，選擇消耗量較大或?qū)ΡO(jiān)測(cè)點(diǎn)位潛在影響較大的能代表當(dāng)?shù)刂饕廴緛?lái)源的燃料，并從源成分譜庫(kù)中獲取其源同位素組成的監(jiān)測(cè)值；選擇不同季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向、次主導(dǎo)風(fēng)向上可能對(duì)當(dāng)?shù)卦斐捎绊懙耐鈦?lái)源，根據(jù)其能源種類(lèi)和產(chǎn)地從源成分譜庫(kù)中獲取代表外來(lái)污染源的源同位素組成監(jiān)測(cè)值。5.4.2CMB模型計(jì)算穩(wěn)定同位素組成的“指紋”特征和PM2.5的硫同位素在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生同位素分餾、但顆粒物在大氣環(huán)境擴(kuò)散過(guò)程中未產(chǎn)生明顯同位素分餾的特點(diǎn)，符合CMB模型的假設(shè)條件。本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)大氣PM2.5的硫同位素的監(jiān)測(cè)結(jié)果，利用CMB模型及源成分譜，按有效方差加權(quán)最小二乘法的模型算法（USEPA推薦方法）進(jìn)行PM2.5的硫來(lái)源解析。34SV?CDT=34SV?CDT——監(jiān)測(cè)點(diǎn)位或區(qū)域PM2.5硫同位素δ值的平均值；DB3502/T103—2023δi——i種源的硫同位素δ值；ci——i種源的硫同位素貢獻(xiàn)值。將34SV?CDT及所選擇的主要污染源的δi測(cè)定值代入公式（3），求出各類(lèi)污染源的貢獻(xiàn)率Ci，各類(lèi)污染源的貢獻(xiàn)率應(yīng)符合同位素組成特征。模式的輸入數(shù)據(jù)包括同位素組成文件和不確定度文件，其中不確定度文件為同位素組成監(jiān)測(cè)過(guò)程的不確定度分析結(jié)果（包括樣品分析和保存過(guò)程的不確定度，一般<5.4.3CMB模型擬合優(yōu)度的診斷為了驗(yàn)證源貢獻(xiàn)值的有效性和CMB模型擬合的優(yōu)良程度，采用公式（4）進(jìn)行準(zhǔn)確度評(píng)估（要求：相對(duì)偏差≤±10%）和回歸復(fù)相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)（要求：r≥0.8）或根據(jù)2007年10月國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局頒布的《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法（第四版增補(bǔ)版）》中表7-1-2中的T-統(tǒng)計(jì)（TSTAT）、x2檢驗(yàn)進(jìn)行CMB模型擬合的優(yōu)良程度評(píng)估（摘錄于DB35/T1747中的相應(yīng)條款）。相對(duì)偏差=×100%（4）(34SV?CDT)SI——擬合監(jiān)測(cè)點(diǎn)位或區(qū)域硫同位素δ值的平均值。5.4.4源解析結(jié)果根據(jù)CMB模型計(jì)算結(jié)果、CMB模型擬合優(yōu)度診斷合格、與同位素組成特征相符合、34SV?CDT與(34SV?CDT)SI的相對(duì)偏差最小的原則，確定源解析的最終結(jié)果。5.5源解析報(bào)告源解析報(bào)告的內(nèi)容參照附錄A的要求。DB3502/T103—20237大氣PM2.5的硫來(lái)源解析報(bào)告內(nèi)容來(lái)源解析技術(shù)報(bào)告建議按以下內(nèi)容編寫(xiě)，可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r適當(dāng)增減報(bào)告內(nèi)容。A.1前言簡(jiǎn)述任務(wù)來(lái)源，監(jiān)測(cè)和解析任務(wù)實(shí)施單位，來(lái)源解析區(qū)域、時(shí)間等簡(jiǎn)要說(shuō)明。A.2總論包括地理位置、地形地貌、氣象條件、自然因素對(duì)大氣污染的影響等。A.2.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況包括社會(huì)發(fā)展情況、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、城市建設(shè)等。A.2.3能源消耗情況包括能源結(jié)構(gòu)、能源產(chǎn)地、能源消耗量及分布情況、單位GDP能耗等。A.2.4PM2.5、SO2排放源分布情況本地及對(duì)當(dāng)?shù)貪撛谟绊戄^大的固定污染源的PM2.5、SO2排放特征及排放量分析，研究區(qū)域重點(diǎn)源PM2.5、SO2排放情況及其它區(qū)域PM2.5、SO2排放情況等。A.3源解析內(nèi)容與方法A.3.1監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的選擇與布設(shè)包括PM2