基于武汉市3个功能区PM2.5样品采集和化学分析,运用正定矩阵因子分解模型(PMF)、化学质量平衡模型(CMB)、后向轨迹模型(HYSPLIT)对城市典型地区PM2.5的化学组成、区域传输及来源进行了研究.结果表明,武汉市大气PM2.5的质量浓度为18.9～454.4μg/m3(年均值144.7μg.m3),PM2.5浓度呈现出冬季＞秋季＞春季＞夏季的季节变化特征,空间分布特征为工业区＞交通区＞植物园.全面分析了PM2.5中18种无机元素、9种水溶性离子及125种有机物,其中无机元素以Fe,Ca,Al,K,Na,Mg,Zn和Pb的含量较高;水溶性离子中SO42-,NO3-NH4+和Ca2+的年均浓度总和为32.16μg/m3,占水溶性离子总量的88.4％.离子平衡分析表明武汉市PM2.5中阴离子相对亏损,全年离子整体水平偏碱性.基于受体模型的源解析结果显示,贡献因子分别为:柴油车排放(12.29±11.39μg/m3)、汽油车排放(2.67±2.46μg/m3)、燃煤(6.21±2.84μg/m3)、生物质燃烧(1.35±1.45μg/m3)、食物烹饪(1.21±1.49μg/m3)、植物碎屑(0.37±0.49μg/m3)、硫酸盐(12.42±4.16μg/m3)、硝酸盐(9.92±6.54μg/m3)、铵盐(8.31±3.85μg/m3)、其它有机物(19.38±7.83μg/m3).此外,通过卫星火点数据、后向轨迹模式及示踪物分析,对2011年10.10～10.12日武汉市一次大面积的重度灰霾进行了成因分析,结果表明,来自安徽(33％),浙江(22％)及江苏(17％)等地区的秸秆燃烧经过气团远距离传输是造成此次灰霾期PM2.5浓度急剧上升的主要因子。