1-1-1-مدل CMB

همان*طور که در فصل اول شرح داده شد، مدل موازنه شیمیایی جرم یکی از مدل*های بررسی در پذیرنده بوده که در مدیریت کیفیت هوا به کار برده می*شود. آخرین نسخه نرم*افزار این مدل در دسامبر سال 2004 تحت عنوان EPA-CMB8.2 عرضه شده که قابلیت اجرا بر سیستم عامل*های32 بیتی و بالاتر را داشته و با استفاده از آن می*توان سهم منابع مختلف انتشار آلاینده را در تشکیل آلاینده*های ناهمگن (نظیر TSP، PM10، PM2.5، VOC) به*دست آورد. قابلیتهای نرم*افزار EPA-CMB8.2 عبارتند از ]9[:

  • بهره*گیری کامل از سیستم عامل Win9x
  • صفحات Tabدار که موجب سهولت محاسبات می*شوند
  • چندین آرایه شماره دار (برای تنظیم*های منابع و گونه*ها)
  • توانایی نمایش غلظت آلاینده*های محیط و سعهم منابع به صورت نمودار
  • بهره*گیری از موش رایانه و راهنمای قابل اتصال به اینترنت
  • توجه ویژه به آلاینده VOC
  • رفع نقص*های نسخه*های قبلی
  • بهبود شکل داده*های ورودی و خروجی
  • اضافه شدن یک الگوریتم صحیح*تر برای محاسبه*های حداقل مربعات
  • ارتقای سطح کتابخانه جبر خطی
  • رفتار متفاوت نرم*افزار با بحث تشابه منابع
  • اضافه شدن گزینه بهترین تنظیم.

1-1-1-1-منطق محاسباتی مدل CMB

در این مدل اگر غلظت تولید شده از منبع شماره j برابر Mj باشد، مجموع تمام این غلظت*ها با M نشان داده می*شود:
(3-8)
و ci، یعنی غلظت گونه iام به صورت زیر محاسبه می*شود:
(3-9)
که در آن Fi,j کسر گونه i در منبع j و Xi,j نسبت تغییر گونه i می*باشند.
اگر Xi,j =1 (یعنی فرض می*شود که غلظت گونه i در پذیرنده و در منبع انتشار برابر است)، و رابطۀ فوق بر M تقسیم *شود:
(3-10)
که در آن Ci = ، Fi,j,: نسبت گونه i ناشی از منبع j در پذیرنده، و Sj = می*باشند.
معادلات مربوط به تعیین میزان کارایی نرم*افزار به صورت زیر می*باشند:
(3-11) = x2 = Chi مربع[1]
(3-12) = 100. X درصد جرمی[2]
(3-13) = 1- R مربع
(3-14) = (Fr(Ve-1)F)-1 FT Ve(-1/2) ماتریس اصلاح شده نرمال شبه معکوس[3]
D (مقدار تکی تحلیلی)، از رابطه زیر بدست می*آید:
(3-15) Ve F = UDUT
که در آن V ماتریس مربعی ، U ماتریس مربعی و D ماتریس مایل می*باشند.
اگر j مثبت و غیر صفر باشد اعضای ماتریس D به عنوان المانهای ماتریس D به عنوان مقادیر تکی متلاشی شده نامیده می*شوند ]9[.
1-1-1-2-داده*های ورودی نرم*افزار CMB8.2

نرم افزار EPA-CMB8.2 به دو پرونده الزامی ورودی نیازمند است:

  • پرونده داده*های غلظت آلاینده در محیط: بهترین شکل رایج این پرونده به صورت AD.csv می*باشد که رایج*ترین نرم*افزار ساخت آن، نرم افزار MS Excel می*باشد. داده*های مربوط به غلظت ذرات معلق اندازه*گیری شده در محل نمونه*برداری و نیز نتایج آنالیز عنصر و یونی نمونه*ها، به همراه عدم قطعیت محاسبه شده برای آن*ها از طریق این فایل به مدل داده می*شود.
  • پرونده پروفیل منابع انتشار: بهترین شکل رایج این پرونده به صورت PR.csv می*باشد که رایج*ترین نرم*افزار ساخت آن، نرم افزار MS Excel می*باشد. این فایل شامل داده*های مربوط به غلظت گونه*های مختلف عنصری و یونی منتشر شده از منابع مورد نظر و عدم قطعیت آن*ها می*باشد.

همچنین پرونده*های اختیاری ورودی نرم*افزار EPA-CMB8.2 عبارتند از:

  • پرونده تنظیم آلاینده*ها در محیط: بهترین شکل رایج این پرونده به صورت AD.sel بوده که رایج*ترین نرم*افزار ساخت آن نرم*افزارهای کاربردی تایپ و به ویژه نرم*افزار MS Word می*باشد. از طریق این فایل می*توان تمام یا تنها برخی از نمونه*های اندازه*گیری وارد شده به مدل را انتخاب نمود.
  • پرونده تنظیم گونه*ها: بهترین شکل رایج این پرونده به صورت SP.sel بوده که رایج*ترین نرم*افزار ساخت آن نرم*افزارهای کاربردی تایپ و به ویژه نرم*افزار MS Word می*باشد. از طریق این فایل می*توان تمام یا تنها برخی از گونه*های عنصری و یونی وارد شده به مدل را انتخاب نمود.
  • پرونده تنظیم نرخ انتشار منابع: بهترین شکل رایج این پرونده به صورت PR.sel بوده که رایج*ترین نرم*افزار ساخت آن نرم*افزارهای کاربردی تایپ و به ویژه نرم*افزار MS Word می*باشد. از طریق این فایل می*توان تمام یا تنها برخی از منابع انتشار وارد شده به مدل را انتخاب نمود.

تمامی این پرونده*ها در Tab اول نرم افزار (Input files) همانگونه که در شکل 3-10 نشان داده شده به برنامه معرفی می*گردد. همچنین می*توان یک پرونده موسوم به پرونده کنترلی به شکل IN.in8 تعریف کرده و در آن هر پنج فایل مزبور (2 مورد الزامی به علاوه سه مورد اختیاری) و یا برخی از آنها را به نرم*افزار معرفی نمود ]9[.


[1] Chi Square

[2] Mass Percent

[3] Modified Pseudo Inverse Normalized Matrix