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为了解绵阳市不同粒径大气颗粒物，尤其是细颗粒的污染特征及来源，于2019年12月—2021年2月连续一年的大气颗粒物数浓度和质量浓度的监测，并基于气象和其他相关空气质量数据，系统分析了研究区域不同粒径颗粒物数量和质量浓度季节和日变化水平，及细颗粒与冬季雾霾形成的关系；对PM2.5和PM2.5~10中8种水溶性离子和碳组分(OC、EC)进行了测定分析，识别了污染特征及形成的主要驱动化学成分；并结合PCA法和后向轨迹法探索了颗粒物的潜在源区及来源、污染程度和气流传输特征。主要研究结果如下：
(1)研究期间绵阳市冬季ρ(PM2.5)均值为72.23μg·m-3，低于二级浓度限值；而霾期ρ(PM2.5)均值为117.12μg·m-3，超出二级浓度限值为53.30μg·m-3，为年均值的2.07倍。ρ(PM2.5~10)的均值约为22.42μg·m-3，为ρ(PM2.5)的40%左右。全年大气亚微米颗粒数浓度PN0.3~1为69.75个·cm-3，在总颗粒数浓度中的占比最大(95%以上)。总粒子数浓度呈现冬季＞春季＞秋季＞夏季的特点，与质量浓度一致，其中冬季数浓度为145.58个·cm-3，是其它季节的两倍以上。PN0.3~1、PN1~3和PN3~10四季的昼夜变化趋势在总体上呈现高浓度时段主要分布在上午，低浓度时段处在下午的特点，但是各季节昼、夜间颗粒物浓度上升和下降时刻不同。
(2)颗粒物数浓度受到温度、湿度、风速和气态污染物等因素的影响，粒径越小，受影响越大。温度对春季和秋季的PN0.3~1影响最显著(R=-0.73和-0.81)。湿度与春季和冬季的PN0.3~1相关性较好(相关系数R=0.94和0.62)，与夏季颗粒物数浓度的相关性最差。风速与PN0.3~1与相关性呈R春(-0.57)＞R夏(-0.45)＞R秋(-0.32)＞R冬(-0.21)。气态污染物(SO2、NO2、CO和O3)与PN0.3~1、PN1~3和PN3~10呈极显著相关，且粒径越小，相关性越强，表明颗粒物与气体来源相似，特别是细颗粒，通常是伴随污染气体产生的。PN0.3~1、PN1~3、PN3~10任意一种粒径段颗粒均对另两种粒径颗粒浓度有正向影响，且两种颗粒物粒径越毗邻，对彼此浓度的影响越大。霾形成与气象条件和相关气态污染物浓度密切相关，在2019和2020年冬季两次霾事件中PN0.3~1和PM2.5均显著高于非霾期，而两次霾事件的驱动因子略显不同，分别为温度、SO2、O3和湿度、SO2、NO2、CO。
(3)颗粒物中的水溶性离子和碳组分主要赋存在PM2.5上，且在PM2.5和PM2.5~10中的浓度均呈现冬季高、夏季低的趋势。PM2.5的水溶性离子中二次离子SNA(NO3-、SO42-和NH4+)占比最高(83.61%)，其次是Ca2+(5.9%)。硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)值分别大于0.1和0.01，表明水溶性离子主要源于气-粒转化反应，且SO2转化为SO42-的程度强于NO2转化为NO3-的程度。ρ(OC)和ρ(EC)与ρ(PM2.5)的线性相关性较好，R分别为0.86和0.74，且OC和EC在PM2.5中的富集也密切相关。颗粒物中二次有机碳SOC的均值为1.69μg·m-3，呈现冬季(2.77μg·m-3)＞秋季(1.41μg·m-3)＞夏季(0.88μg·m-3)。整体上SOC约为OC的21.42%，但冬季最高达24.37%，说明其在冬季生成潜势最大。SNA对绵阳大气污染形成及恶化的驱动作用强于OC及SOC，且颗粒物中SNA的酸度贡献离子对污染天气的形成扮演重要角色。
(4)绵阳市气流来源主要是其周边南部城市一带，通常轨迹越短携带的污染浓度越高，但冬季例外，冬季途径新疆南部、西藏东北部边际、青海中部和川西北边际的气流轨迹最长、来源最少，但其携带的污染物浓度却最高。绵阳市四季污染的主要潜在源区均主要分布在川东地区及重庆西部地区。WPSCF和WCWT的高值区在冬季分布最广，其中川西北地区、重庆西部地区及四川达州、都江堰零星高值区PM2.5的WCWT值超过100μg·m-3，成都、德阳、遂宁、资阳、眉山一带城市PM2.5的WCWT值超过80μg·m-3。区域内颗粒物水溶性离子受移动源和固定源污染相当，主要来源为二次生成源、燃烧源和土壤扬尘源；碳组分主要是一次污染来源，包括燃料燃烧、汽油和柴油车尾气源。
(1)研究期间绵阳市冬季ρ(PM2.5)均值为72.23μg·m-3，低于二级浓度限值；而霾期ρ(PM2.5)均值为117.12μg·m-3，超出二级浓度限值为53.30μg·m-3，为年均值的2.07倍。ρ(PM2.5~10)的均值约为22.42μg·m-3，为ρ(PM2.5)的40%左右。全年大气亚微米颗粒数浓度PN0.3~1为69.75个·cm-3，在总颗粒数浓度中的占比最大(95%以上)。总粒子数浓度呈现冬季＞春季＞秋季＞夏季的特点，与质量浓度一致，其中冬季数浓度为145.58个·cm-3，是其它季节的两倍以上。PN0.3~1、PN1~3和PN3~10四季的昼夜变化趋势在总体上呈现高浓度时段主要分布在上午，低浓度时段处在下午的特点，但是各季节昼、夜间颗粒物浓度上升和下降时刻不同。
(2)颗粒物数浓度受到温度、湿度、风速和气态污染物等因素的影响，粒径越小，受影响越大。温度对春季和秋季的PN0.3~1影响最显著(R=-0.73和-0.81)。湿度与春季和冬季的PN0.3~1相关性较好(相关系数R=0.94和0.62)，与夏季颗粒物数浓度的相关性最差。风速与PN0.3~1与相关性呈R春(-0.57)＞R夏(-0.45)＞R秋(-0.32)＞R冬(-0.21)。气态污染物(SO2、NO2、CO和O3)与PN0.3~1、PN1~3和PN3~10呈极显著相关，且粒径越小，相关性越强，表明颗粒物与气体来源相似，特别是细颗粒，通常是伴随污染气体产生的。PN0.3~1、PN1~3、PN3~10任意一种粒径段颗粒均对另两种粒径颗粒浓度有正向影响，且两种颗粒物粒径越毗邻，对彼此浓度的影响越大。霾形成与气象条件和相关气态污染物浓度密切相关，在2019和2020年冬季两次霾事件中PN0.3~1和PM2.5均显著高于非霾期，而两次霾事件的驱动因子略显不同，分别为温度、SO2、O3和湿度、SO2、NO2、CO。
(3)颗粒物中的水溶性离子和碳组分主要赋存在PM2.5上，且在PM2.5和PM2.5~10中的浓度均呈现冬季高、夏季低的趋势。PM2.5的水溶性离子中二次离子SNA(NO3-、SO42-和NH4+)占比最高(83.61%)，其次是Ca2+(5.9%)。硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)值分别大于0.1和0.01，表明水溶性离子主要源于气-粒转化反应，且SO2转化为SO42-的程度强于NO2转化为NO3-的程度。ρ(OC)和ρ(EC)与ρ(PM2.5)的线性相关性较好，R分别为0.86和0.74，且OC和EC在PM2.5中的富集也密切相关。颗粒物中二次有机碳SOC的均值为1.69μg·m-3，呈现冬季(2.77μg·m-3)＞秋季(1.41μg·m-3)＞夏季(0.88μg·m-3)。整体上SOC约为OC的21.42%，但冬季最高达24.37%，说明其在冬季生成潜势最大。SNA对绵阳大气污染形成及恶化的驱动作用强于OC及SOC，且颗粒物中SNA的酸度贡献离子对污染天气的形成扮演重要角色。
(4)绵阳市气流来源主要是其周边南部城市一带，通常轨迹越短携带的污染浓度越高，但冬季例外，冬季途径新疆南部、西藏东北部边际、青海中部和川西北边际的气流轨迹最长、来源最少，但其携带的污染物浓度却最高。绵阳市四季污染的主要潜在源区均主要分布在川东地区及重庆西部地区。WPSCF和WCWT的高值区在冬季分布最广，其中川西北地区、重庆西部地区及四川达州、都江堰零星高值区PM2.5的WCWT值超过100μg·m-3，成都、德阳、遂宁、资阳、眉山一带城市PM2.5的WCWT值超过80μg·m-3。区域内颗粒物水溶性离子受移动源和固定源污染相当，主要来源为二次生成源、燃烧源和土壤扬尘源；碳组分主要是一次污染来源，包括燃料燃烧、汽油和柴油车尾气源。