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近年来,我国雾霾现象大范围的频繁发生,受到社会各界人士的广泛关注,高浓度的细颗粒物(pm2.5)是影响雾霾的重要因素。本研究选取太原市城区典型采样点位,对2017年四个季节大气PM2.5中主要化学组分进行在线观测,组分主要包括水溶性离子、碳质组分和无机元素,结合2017年环境空气质量自动监测数据和气象数据,对太原市城区全年空气质量情况和PM2.5中化学组分特征进行分析,运用后向轨迹模型对不同季节气团传输特征进行分析,最后通过正定矩阵因子分析法(PMF)模型对太原市城区冬季PM2.5来源进行解析。论文主要结论如下:(1)2017年太原市城区PM10和PM2.5年均质量浓度分别为127.44μg/m3和69.75μg/m3,季节变化趋势为冬季高夏季低;由大气颗粒物与气态污染物相关性分析表明,PM10和PM25与SO2、NO2和CO相关性较高,且CO与SO2和NO2也具有良好的相关性;由气象参数可知,太原市城区温度(T)和相对湿度(RH)年均值分别为13.50℃和49.80%,风速范围0.2～5.8m/s,其年均值为0.62m/s。(2)水溶性离子中主要化学组分为SO42-、NO3和NH4+,二次无机离子(SNA)质量浓度之和冬季明显高于其他季节;由离子平衡和相关性分析表明,不同季节中大气PM2.5中阴阳离子当量浓度比值(AE/CE)均小于1,表明大气PM2.5均呈碱性,不同季节二次气溶胶主要存在形式均为(NH4)2SO4和NH4NO3;冬季、春季、夏季和秋季总碳质组分质量浓度分别为30.24、13.27、8.80和14.21μg/m3,相应季节中SOC/OC 比值分别43.75%、42.28%、71.33%和49.27%,由OC和EC相关性分析表明,夏季相关性最低(R2=0.22),表明夏季OC和EC同源性较差,碳质组分来源更加复杂;K、Ca、Fe、Zn和Pb为观测无机元素中主要元素,冬季、春季和秋季对应主要元素质量浓度之和分别占总无机元素中的92.43%、94.09%和93.53%;由富集因子法(Enrichment Factor,EF)表明,不同季节中Cr、Ni、Cu、Zn和Ba等元素EF均值大于10,表明以上元素主要受人为源影响,K、Ca、Mn、Pb等元素EF均处于1～10范围,表明以上元素受人为源和自然源共同作用。(3)通过区域传输特征研究表明,太原市城区冬季聚类轨迹中PM2.5质量浓度明显高于其他季节,不同季节中来自北部气流相对较为清洁,途径区域主要有蒙古国、内蒙古等地区,来自河南、山西、河北和陕两等方向气流中PM2.5质量浓度较高;由轨迹组分特征分析表明,不同季节来自不同方向的聚类轨迹中的化学组分具有显著差异。基于PMF解析结果,太原市城区冬季PM2.5污染源分别为二次源、燃煤源、机动车源、工艺过程源和扬尘源,污染天二次源、燃煤源和机动车源对PM2.5贡献较优良天显著升高,说明太原市城区应在加强机动车和燃煤等一次排放源管控的基础上,更应重视对二次源前体物的管控。